矩形通風(fēng)空調(diào)管道內(nèi)塵粒沉降速度的預(yù)測(cè).pdf

1、經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展與城鎮(zhèn)化建設(shè)極大地改善了人們的生產(chǎn)、生活、辦公水平。大量廠房、高檔寫(xiě)字樓、超級(jí)購(gòu)物休閑中心等不斷涌現(xiàn)，使得集中式空調(diào)系統(tǒng)獲得了廣泛的應(yīng)用。建筑物的空調(diào)管道系統(tǒng)輸送人體呼吸所需清潔空氣或者工藝生產(chǎn)制造所需空氣，為人們創(chuàng)造舒適的生活辦公溫、濕、潔凈度環(huán)境。已有的研究表明，人的一生絕大部分時(shí)間是在室內(nèi)度過(guò)，室內(nèi)空氣質(zhì)量的好壞直接影響到人體的健康。然而近來(lái)卻發(fā)生了許多因建筑物的空調(diào)系統(tǒng)使用維護(hù)不當(dāng)導(dǎo)致的室內(nèi)空氣質(zhì)量惡化事件，引起了

2、人們的高度關(guān)注，而其中關(guān)鍵的因素之一就是要充分了解和認(rèn)識(shí)通風(fēng)空調(diào)管道積灰問(wèn)題的危害性，掌握管道的積灰情況(塵粒的輸運(yùn)、沉降過(guò)程)是對(duì)人體顆粒物曝露量做出有效評(píng)估的重要一步。 本文首先介紹了課題研究的背景，回顧了課題的國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀及主要研究方法，結(jié)合已有的國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究成果，以微粒向長(zhǎng)直水平矩形風(fēng)管垂直壁面上的擴(kuò)散沉降為基礎(chǔ)，建立了描述通風(fēng)空調(diào)管道內(nèi)塵粒向矩形風(fēng)管頂面、垂直壁面和底面上沉降的數(shù)學(xué)模型。模型假設(shè)：塵粒是剛性的；粗

3、糙突起會(huì)引起速度分布“置換源”的存在；塵粒在沉降過(guò)程中沒(méi)有凝并的發(fā)生；塵粒接觸風(fēng)管壁面即被表面捕獲。通過(guò)給出的數(shù)學(xué)模型按實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行編程計(jì)算，在粒徑分別為1μm、3μm、5μm、9μm、16μm，送風(fēng)速度分別為2.2m/s、5.3m/s、9.0m/s(送風(fēng)的摩擦速度分別為0.12m/s、0.28m/s、0.45m/s)情況下微粒的沉降速度，與同樣條件下的實(shí)驗(yàn)相比：微粒在風(fēng)管底面沉降速度計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值的符合較好；微粒在風(fēng)管頂面和垂直壁面的

4、計(jì)算結(jié)果則與實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏差較大，但給出了預(yù)測(cè)風(fēng)管壁面和項(xiàng)面處微粒沉降速度的經(jīng)驗(yàn)擬合方程。同時(shí)按照衛(wèi)生部《公共場(chǎng)所集中空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)衛(wèi)生管理辦法》規(guī)定的集中空調(diào)風(fēng)道內(nèi)積灰達(dá)到20g/m2為重度污染應(yīng)立即進(jìn)行風(fēng)系統(tǒng)清洗的要求，依據(jù)西安市在1997-1999年間的實(shí)測(cè)平均大氣塵濃度，在新風(fēng)口沒(méi)有過(guò)濾器、粗效過(guò)濾和高中效過(guò)濾情況下以陜西歷史博物館空調(diào)運(yùn)行情況為例，估算了風(fēng)道積灰的速度和清洗前最長(zhǎng)運(yùn)行時(shí)間。文章最后探討了顆粒物的沉降對(duì)室內(nèi)外顆粒物濃度