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悬浮颗粒是主要的室内空气污染物之一,对人类健康有极大的危害。当传感器探测到颗粒污染物的释放时,获知颗粒污染源的位置极为重要,这不仅有利于工程技术人员及时有效地隔离或清除污染源,还有助于指导未来空气污染物探测与室内通风设计。本文旨在运用传感器已探测到的室内颗粒物浓度信息,运用反问题建模方法还原颗粒在被探测到之前的传播过程,进而推断出颗粒污染源的位置。基于计算流体力学(CFD)理论,本文采用两种方法来辨识颗粒污染源的位置:准可逆(QR)法和逆拉格朗日(LR)法。准可逆(QR)法曾被用于辨识封闭空间内的气体污染源,具体做法是在欧拉参考坐标系下,通过采用负时间步长,在污染物传播控制方程中应用一个四阶稳定项取代扩散项来再现气态污染物传播过程。由于颗粒污染物的传播机理与气态污染物不尽相同,本文对QR法进行改进,以求解颗粒浓度场的滑移通量模型为基础,并考虑颗粒污染物传播时的重力沉降作用,在反问题建模中将颗粒在壁面上的沉积通量反向,通过求解初始释放时刻的颗粒浓度分布来推断出污染源的具体位置。此模型假设封闭空间内流场为已知,且传感器可提供某时刻完整的污染物浓度分布。另外,本文还提出再现颗粒物传播过程的逆拉格朗日(LR)法,具体做法为基于拉格朗日参考坐标系,通过将流场和颗粒受力反向来求解颗粒逆向传播过程。由于反向求解过程中颗粒物有可能通过边界离开计算区域,为了确保颗粒数目在计算域中守恒,本文对进边界进行了特殊处理,使得颗粒物在计算域中的传播轨迹得以完整复原。逆拉格朗日法求解的初始条件可以是某时刻的颗粒浓度场,以此时的颗粒位置为出发点通过逆向求解来获得污染源的位置。为了运用少数几个传感器来辨识污染源,本文提出了确定颗粒污染源位置的包围线法。包围线法沿已知的某时刻颗粒浓度分布云图中最大浓度边界线布置包围颗粒,通过逆向追踪这些颗粒将其解算到初始释放时刻,连接此时的颗粒位置所形成包围圈即可界定污染源的位置。为验证以上方法,将其应用于一个二维方形空腔和一个三维飞机客舱中。二维空腔左上角送风,右下角排风;三维飞机客舱采用混合送风方式。假设真实污染源瞬时释放于空腔中的壁面或区域内以及飞机客舱中位于中间的乘客身上。通过将辨识到的颗粒污染源位置与真实污染源对比,结果表明QR反问题模型和运用包围线法的LR反问题模型都可以比较准确地定位颗粒污染源。QR反问题模型精度高,但计算时间长;LR反问题模型精度略低,但计算简单,更易于实现。