空调通风系统作为室内外空气交换的媒介,若清洁不及时到位,不仅影响使用寿命,还可能成为室内空气污染物的来源,甚至成为病毒繁殖与传播的通道,严重威胁居民健康和社会稳定。布袋风管作为新兴的风管形式,因其独特的材质及结构,在应用方面有一定优势,但其清洗间隔及空气净化设备选型的确定缺乏科学依据,不利于应用推广。现存对于布袋风管的研究多集中于气流组织特性的分析,对内部颗粒沉积情况的研究较少。因此,本文通过数值模拟,辅以实验验证的方式,分别对布袋风管内颗粒物的沉积规律进行了研究。本文首先对国内外在布袋风管及颗粒物沉积领域的研究现状进行了小结,对大气中气溶胶粒子的主要来源和类别予以介绍,并分析了风管内气溶胶颗粒的运动历程,明确颗粒与流场、壁面彼此间的作用情况。通过对数值模拟求解方法及模型设置的对比,结合颗粒在风管内的运动规律以及实验验证,确定分别选取RSM及DPM模型对布袋风管内流场和颗粒相进行后续的数值模拟研究。随后,分别对直管段、含45°弯头及三通的管段内的气流组织及颗粒运动沉积进行模拟,对比不同风速下,不同粒径颗粒物沉积规律的差异,探讨了弯头、三通局部构件对风管流场及颗粒运动规律的影响。仿真结果显示,随着粒径增加,颗粒在风管内的沉积逐渐增加。直管段中,颗粒沉降速度随入口风速增大略有下降,一定风速下,粒径越大,无量纲沉降速度越大。直管段内颗粒穿透率受风速影响不大,对于St小于0.001的颗粒,其穿透率均保持较高,当St＞0.001,颗粒穿透率迅速下降。粒径小于0.5μm的颗粒的沉积量沿管长分布较均匀,尾端受到流场涡旋影响而有所增大,约占总沉积量的30%;粒径大于5μm的颗粒受重力作用,主要沉积于风管前1/3段,占总沉积量的50%左右,沉积比例沿管长下降并逐渐趋于平稳。弯头和三通内部逐步产生对称于水平中心的二次流,随着弯曲角度增加,涡心向中心移动,主流偏移并引起颗粒在局部构件内沉积量的增加。在45°弯头局部,各粒径颗粒的沉积数占总量的10～15%,粒径为0.1μm和50μm的颗粒因布朗力与离心力影响,沉积量相对较大;0.1～5μm粒径的颗粒更多地沉积于弯头内侧壁面,随粒径增大,弯头及其下游的外侧壁面颗粒沉积量增加,内侧出现无颗粒区。弯管结构下,τ+＜10的颗粒的沉降速度随风速增加而增加;St＜0.0028的颗粒穿透率较之直管结构更高,大粒径颗粒的穿透率则略有下降。区别于直管和弯管,含三通结构的风管内,受到离心力与惯性作用,主管与支管的主流区均向内侧壁面偏移,颗粒物随之有明显的向管内侧偏移的运动趋势,支管全段及主管末端的外侧壁面处出现无粒子区域,随着粒径增加,无粒子区范围增大。粒径小于10μm的颗粒物更易在结构复杂的局部构件中发生沉积,三通的下游管段中,小颗粒在主管的沉积量较支管低20%,而dp=50μm的颗粒由于惯性作用,会更多地进入主管并最终沉积,沉积比例可达支管的1.5倍。对比不同结构的风管系统内颗粒物的沉降规律,所含局部构件结构越复杂,颗粒沉积速度和沉积率越高,且结构复杂度对St＜0.001的小粒径颗粒物影响更大。最后,本文以实验当日测得的大气颗粒物浓度为计算依据,参考《公共场所集中空调通风系统卫生规范》,分别计算给出了不使用过滤器、使用粗效过滤器和高中效过滤器情况下,直管以及含局部构件的布袋风管系统的推荐清洗周期。