地下停车场污染物扩散数值模拟与通风系统优化

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近年来,随着我国汽车数量不断地激增,在兴建大量的商业建筑和高层住宅建筑的同时有大量的地下停车场被建立起来,以解决土地短缺与停车数量紧张的矛盾。在地下车库中,汽车的启,停过程中产生大量的污染物,其中的一氧化碳的数量最大,最不利于人体健康。由于地下建筑的密闭性,污染物不易扩散,在地下车库里,为了确保良好的空气质量,地下车库的机械通风设计需做到在稀释汽车尾气污染物的同时,也要节约能源。这就需要确定一个合理的通风和气流组织形式。计算流体力学在近年来被广泛用于通风系统的研究中。本文基于FLUENT模拟软件,对地下车库通风气流组织和污染物浓度场分布进行数值模拟分析,并提出变频控制技术在通风系统中的可行性,以达到改善室内空气环境和实现通风系统节能的目的。本文主要从以下四个方面进行研究:首先,简要地回顾前人在提升地下车库通风系统性能方面的作出的工作,总结了国内外学者在地下车库气流组织的数值模拟研究中的主要方法和取得的成绩。其次,用各种不同的公式来计算地下停车气通风系统的排风量,并将其结果与换气次数法进行了比较,仿真结果验证各方法的正确性。第三,以FLUENT计算软件为基础,对地下车库在机械通风状态下的气流分布作数值模拟,模型使用广泛应用于工程实例中的的κ-ε湍流模型,离散格式选用控制容积法,离散方程用SIMPLE算法求解方程,获得了车库内的气流场和CO浓度场的分布特征。最后,对车库内一天各个时期的CO浓度水平作动态模拟,分析模拟结果与实测数据的差异性,表明数值模拟的可行性和可靠性。提出地下车库通风系统的变频控制技术,探索其可行性以及节能潜力。
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