室内空气稳定性理论基础研究

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本文首先总结了近些年来室内环境评价方法,注意到室外污染传输过程的一些现象,发现大气中的一些现象在室内亦有类似的现象发生,考虑到室内外的某种相似性,我们希望能将这些概念引入到室内并对室内污染物分布特性、室内空气品质的预测评价给予一种新的更易监测的评价方法。本文从大气的角度引入大气中的一系列相关概念和公式和大气稳定度的基本概念和分类方法,及其对大气污染的影响。提出了室内空气稳定度的概念即室内空气稳定度指室内气候湍流特征与污染物传播特性关联的一种度量。将室外稳定度的相关概念引入室内,从基本公式入手,提出室内空气垂直递减率、干空气的绝热垂直递减率等概念,并对室内空气稳定度进行了初步的分类,将室内稳定度初步分为稳定型、不稳定型和中性稳定。采用计算流体力学方法,用FLUENT软件对设计的例子进行模拟。通过模拟两个例子的三种不同的case,case1~case3,即模拟氨气和二氧化碳在不同的稳定度时污染物的传输特性,得出室内温度递减率与室内稳定度对室内污染物扩散有着一定内在的联系。研究表明,不稳定型其湍流得到发展,污染物垂直方向扩散能力增强。稳定型其湍流受到抑制,污染物难于向垂直方向扩散。中性稳定则介于两者之间。此外,我们还发现不稳定型中随着?的增大其湍流更易于得到发展,污染物更易于与周围进行参混,污染物垂直方向扩散能力增强,因此,表现为污染物浓度的竖直梯度随?的增大而减小;稳定型中? ? 0,污染物随着?的减小其湍流受到抑制,污染物更难于向垂直方向扩散,表现为污染物浓度的竖直梯度随?的减小而增大。由于室内为受限空间,室内污染物的传输过程又受多种因素的制约和影响,因此,要想更全面地对室内空气污染状况进行评价就需要结合其它各因素综合考虑。量纲分析法与相似准则和模糊数学的综合评定方法可以有助于我们更全面地进行分析研究,并能给出更加具体科学的室内空气稳定性分类标准。
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