室内空气品质评价及CFD技术
洁净室中空气流通的CFD模拟与实验研究
洁净室中空气流通的CFD模拟与实验研究随着技术的不断进步,人们对于洁净室的要求也越来越高。
洁净室是一个非常关键的工作环境,需要保持室内的空气质量和温度湿度等参数在一定的范围内稳定,以确保工作环境的纯净性和稳定性。
为了保证洁净室的空气质量,需要进行CFD模拟和实验研究,以了解并优化空气流通情况。
1. 洁净室中空气流通的意义洁净室是一个特殊的工作环境,需要确保室内空气中微生物和微尘粒子的含量极少甚至为零。
工作环境需要达到一定的洁净度和准确度来确保工业生产和科学实验的稳定性和安全性。
因此洁净室的设计和使用是一项极其重要的工作。
洁净室的空气流通对于室内洁净度具有重要的影响。
室内的空气流通不良会导致空气污染的不均匀分布,使得某些区域的洁净度难以保证。
因此,洁净室需要在设计和使用过程中注重空气流通的研究和优化。
2. CFD模拟与实验研究CFD模拟是指使用计算机模拟的方法对洁净室内的空气流动特性进行分析和优化。
CFD模拟技术是目前最为先进的模拟空气流动的方法之一。
CFD模拟可以通过计算空气流动动力学方程,预测和分析洁净室内的空气流通、温度、湿度等参数,提供优化洁净室空气流通性能的方案。
除了CFD模拟外,实验研究也是了解洁净室空气流通特性的重要方法之一。
实验研究可以通过搭建洁净室、布置测量设备和采集数据等手段,得到一些洁净室内的空气流通性能指标,例如污染物分布、温度、湿度等,从而优化空气流通模型。
CFD模拟和实验研究的综合应用可以大大提高室内空气流通质量,使得室内洁净度达到更高的要求。
3. 空气流通的优化洁净室中的空气流通需要根据不同的需求进行优化和调整。
优化空气流通可以通过调节风口、降温、增加过滤器等方法进行。
3.1 调节风口对于洁净室内部,通风口具有重要的作用。
通过调整通风口的位置和大小,可以使得空气流动更加均匀、稳定。
3.2 降温洁净室中需要保持稳定的温度和湿度,但有些工作环境需要较低的温度。
这时可以通过降温的方法减少污染源的产生,提高空气的清洁度。
室内空气品质评价方法简述
室内空气品质评价方法简述摘要:室内空气品质的优劣对人体健康影响很大,并会降低人们的工作效率,所以对室内空气品质的研究很有意义。
但是,影响室内空气质量的因素很多,所以要正确评价室内空气质量是件困难的事,在我们所学的书本上简单的介绍了相关的方法,在这里主要是对书本内容的一点扩充。
关键词:1.室内空气品质;2.主观评价方法;3.客观评价方法;4.综合评价方法1 引言:早期室内空气品质主要以采用单项污染物浓度值是否超标为评价依据,随着室内污染物种类以及污染形式不断为人们所知,室内空气品质评价方法也不断地得到了完善和发展。
由于室内空气品质所涉及的是室内低浓度污染,绝大多数污染物不会超过有关标准的上限值,即使有时超过也不会超过很多,其实评价室内空气品质并不是一个简单的合格不合格的问题,而是一个满意的程度,因此有一般卫生检疫的方法是无法评价的,也不能揭示出室内空气品质中存在的问题,由于各国的国情不同,室内污染特点不一样。
人种,文化传统与民族特性不同,造成对室内环境的反应和接受程度上的差异不能直接套用国外的评价方法。
2 我国的空气品质评价方法90年代初,有人建立了一套即符合国际通用模式又符合我国国情的室内空气质量综合评价方法。
这一评价方法主要有三条路径,即客观评价,主观评价和背景调查。
2.1 客观评价是直接采用室内污染物指标来评价室内空气品质。
由于我国室内烟雾污染一直是个重点,其评价指标有CO,NO x,SO2,这些指标的室外值也相对偏高。
CO2在以人为主要污染物的场合中可以作为室内人的生活散发物情况的评价指标。
甲醛浓度是评价建筑材料有机挥发物对室内空气污染的主要指标。
另外,以室内细菌总数作为室内空气细菌数的评价指标,它又反映了室内人员密度,活动强度和通风状况。
加上温度,相对湿度,风速,照度以及噪声作为背景测定指标,一共用12个指标来全面地,定量地反映室内环境质量。
评价指标的测定数据要整理,分析和归纳成指数值,才能表征环境质量现状。
室内空气品质评价
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2.客观评价法
2.1综合指数法
综合指数法是指直接用室内污染物浓度指标来评价室内 空气品质。室内环境中涉及到室内空气品质的低浓度污染物 太多,不可能样样都测出,需要选择有代表性的污染物作为评 价指标。这些代表性污染物必须是稳定的、长期存在的,容 易测到的,且测试成本低廉。我国室内烟雾污染的评价指标 有一氧化碳、可吸入性颗粒、氮氧化物和二氧化硫,除此之 外,二氧化碳、氨气、硫化氢等可作为室内人的生物散发物 的污染程度的评价指标,还可作为反应室内通风情况的评价 指标。甲醛浓度是评价建筑材料有机性挥发物对室内空气污 染的主要指标。此外,菌落数则是作为室内空气细菌学的评 价指标。
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1.主观评价法
主观评价法主要就是以人的感官作为评价的工具和手段。 因为人长期处于建筑物内,直接感觉室内的环境装况最能反 映室内空气品质的好坏。因为人长期处于建筑物内,直接感 觉室内的环境装况最能反映室内空气品质的好坏。主观评价 法方法简单方便,无需专业的仪器检测,但是都不够全面, 评价的标准比较模糊,具有很大的局限性。
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3.总结
对于进行室内空气质量评价, 改善室内环境具有重要的意 义。但到目前为止, 我国对不同种类污物交互作用下的毒性 的研究还比较缺乏, 有待加强, 以利制定更科学合理的指标体 系。 现在人们对环境污染和身体健康非常重视,人体是一个 非常复杂的系统,人对室内环境的感觉并不是被动的反应, 而是一种主动调节的过程,污染物对人会产生一系列的反应, 甚至造成心理上的影响。
室内空气品质评价
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室内环境中,人体不仅对空气的温度和湿度敏感,对空 气的成分和各组分的浓度也很敏感,空气的成分和浓度决定着 空气的品质。近年来人们逐渐认识到了解决室内空气品质的重 要性和迫切性。因此,认识和掌握室内空气质量检测和评价方 法, 了解室内空气环境污染的状况,可以有针对性地提出控制 措施。为营造一个高质量的舒适的室内环境提供科学依据。
室内空气品质的CFD评价方法
第17卷第2期2003年04月 华 东 船 舶 工 业 学 院 学 报(自然科学版)Journal of East China Shipbuilding Institute(Natural Science Edition)Vo1117No12Apr.2003文章编号:1006-1088(2003)02-0084-04室内空气品质的CFD评价方法马哲树,姚寿广(华东船舶工业学院机械系,江苏镇江212003)摘 要:室内空气品质与人的感知以及个体差异紧密相连,表征了室内环境要素对人们工作与生活的舒适度。
室内空气品质不佳将对人的身心健康和工作可靠性产生巨大的不利影响。
在现代建筑中,暖通空调系统设计或运行不当以及各类污染源产生的污染物是导致室内空气品质出现问题的两大方面。
CFD方法通过求解统一形式的描述室内流动、传热和污染物产生与扩散的偏微分方程组,可以得到室内各个位置的风速、温度、污染物浓度等参数,为从整场的角度来评价室内空调环境空气品质提供了可能,已发展成为评价室内空气品质的强有力手段。
本文着重探讨CFD(Computational Fluid Dynamics)技术在评价室内空调环境空气品质上的应用现状与实施方法要点,并给出了实例。
关键词:室内空气品质;计算流体动力学(CFD);空调系统中图分类号:X82013,O35 文献标识码:A0 引 言人们平常80%~90%的时间在室内度过,室内空气品质不佳将对人的身心健康和工作可靠性产生巨大的不利影响。
最初人们认为室内空气品质仅与室内的污染物有关,通过通风换气和净化等手段使得室内的污染物浓度稀释到不危害人体健康的程度即认为获得了好的室内空气环境。
后来的研究表明,室内空气品质的优劣还与室内空气的温度、湿度和气流速度以及人的状况和感知差异等有关。
在改善室内空气品质方面,人们已经做了大量的研究,新的技术也不断得到应用。
20世纪初,人们已经开始采用通风的方法来改善室内空气环境。
暖通空调新技术—CFD
进入热源间的冷空气较少, 无法有效抑制住热气流扩散。
进入两热源间的冷气流较大, 对热源上升气流形成较好抑制。
CFD算例五:体育馆内速度场数值模拟
L1=40m,L2=20m,L3=20m,L4=50m。
送风口均匀分布在体育馆顶棚上,一排(x方向上)有六个送风口, 一共有九排(z方向上)。一共有54个送风口。尺寸均为
CFD算例一:正方形封闭空腔内自然对流数值模拟
模拟对象为三维封闭方腔内的
自然流动。空腔的高长宽比均 为1。方腔西面为冷等温面,
温度为0º C。东面为热等温面。
其他面均为绝热面。普朗特数 Pr=0.1
2 g (Thot Tcold ) H 3 Ra Pr 2
Ra 103 方腔自然对流
的CFD 分析;
⑩城市风(或建筑小区微气候) 与建筑物及室内空气品质的 相互影响过程的CFD 分析;
⑾管网水力计算的数值方法。
CFD 结构
Fluent 软件的主要特点
Fluent 软件的结构: 前处理 求解器 后处理
前处理:Fluent 软件中采用GAMBIT 作为专用的前处理软
件,使网格可以有多种形状。
流动的典型特性是在方腔中间出现了一个大涡。
传热主要是由热壁和冷壁之间的热传导引起的,等温线几乎是垂直。
Ra 105 方腔自然对流
涡逐渐变成了椭圆 ,分裂成两个涡。 对流和传导共同作用 。
Ra 106 方腔自然对流
涡分别向左壁和右壁移动,并在方腔中间出现了第三个涡传热机制。 为对流占统治地位,等温线在方腔中央逐渐变得水平,并且只在热壁 和冷壁附近的薄边界层内保持垂直。
X方向动量守恒
Y方向动量守恒
Z方向动量守恒
质量守恒
用CFD技术研究室内空气中苯的污染与净化规律的开题报告
用CFD技术研究室内空气中苯的污染与净化规律的开题报告一、研究背景为了保障人们的健康和舒适感,室内空气质量是一个重要的问题。
室内空气中的污染物对人们的健康和生活质量有着重要的影响。
苯是一种常见的室内空气污染物,由于它具有强烈的毒性和致癌性,对人体健康产生严重威胁。
因此,针对室内空气中苯的污染问题,进行研究是非常有必要的。
二、研究目的本研究旨在利用CFD技术,研究室内空气中苯的污染及净化规律。
通过对苯在空气中传输、扩散、吸附、化学反应等过程进行模拟,分析苯污染物在不同环境条件下的传输规律和净化效果,为室内空气污染治理提供科学依据。
三、研究内容和方法1、研究内容(1)了解苯及其在室内空气中的来源和特点。
(2)建立空气流动模型,模拟室内空气流场。
(3)构建苯在空气中的扩散传输模型,研究苯在空气中的传输规律。
(4)考虑不同条件下的室温、湿度等因素对苯污染的影响。
(5)模拟利用通风换气和净化设备对苯进行净化的效果。
2、研究方法(1)利用建模软件建立空气流动模型和苯传输模型。
(2)选择合适的求解器进行模拟计算,分析室内空气流动与苯传输的规律。
(3)进行实验验证,比较模拟结果与实验结果的符合程度。
四、预期结果和意义通过本研究,预期可以得到以下结果:(1)对室内空气中苯的污染源、来源、特点等有更深入的了解。
(2)得出苯在不同室内环境条件下的传输规律和分布规律,为污染治理提供理论依据。
(3)对通风换气和净化设备对苯污染的净化效果进行模拟分析和实验验证,为室内空气净化技术提供指导和参考。
本研究对于室内空气污染治理和室内环境改善具有一定的意义。
通过深入研究苯污染物的传输规律和净化效果,可以更好地指导室内空气治理工作,减少健康风险,提高居住、工作环境的质量。
探讨CFD技术在暖通空调制冷工程中的运用
探讨CFD技术在暖通空调制冷工程中的运用随着科技的不断发展,计算流体力学(CFD)技术在各个工程领域的应用越来越广泛。
在暖通空调制冷工程中,CFD技术的运用可以帮助工程师们更好地优化设计方案、提高系统效率、降低能耗,并且能够更准确地预测系统的性能。
本文将探讨CFD技术在暖通空调制冷工程中的应用,以及具体的技术优势和挑战。
CFD技术是一种通过计算流体力学原理和数值方法,对流体流动、传热、传质以及与固体表面的相互作用等进行数值模拟的技术。
在暖通空调制冷工程中,CFD技术主要应用于以下几个方面:一、系统设计优化通过CFD技术,工程师可以对空调系统的气流、热交换、空气湿度等进行模拟,找出系统中可能存在的设计缺陷和不足之处,从而进行方案的优化。
比如在空调系统设计中,通过CFD技术可以模拟气流在管道和设备内的流动情况,找出流动阻力大、压力损失多的区域,从而对管道和设备进行优化设计,提高系统的运行效率。
二、室内空气质量分析在建筑空调系统设计中,室内空气质量是一个非常重要的参数。
通过CFD技术,可以对室内空气流动、温湿度分布等进行模拟,能够更准确地评估室内空气质量,并且找出可能存在的死角和通风不良的区域,进而进行改进,保证室内空气质量符合标准要求。
三、热负荷计算在空调制冷工程中,热负荷计算是非常关键的一步。
通过CFD技术,可以对建筑结构、材料、窗户、门等进行模拟,计算出热负荷的大小和分布,进而指导空调系统的设计和运行。
四、设备性能预测CFD技术还可以用于预测冷却设备、风机等的性能,包括温度、湿度、压力等参数的分布情况。
通过对设备性能的预测,可以更好地指导设备的选择和设计,提高系统的整体性能。
虽然CFD技术在暖通空调制冷工程中有着诸多的应用价值,但同时也面临着一些挑战。
其中包括:一、计算精度CFD技术的精度受到很多因素的影响,比如模型的精度、边界条件的设定等。
在实际应用中,需要工程师综合考虑各种因素,进行合理的模型设定,以确保计算精度满足实际工程需求。
CFD模拟技术在室内空气质量检测方面的应用实例分析
3 8
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图 4 Y= 速 厦 场 3m
图 1 会 议 室模 型
从 图 中可 以看 出。 而在 3T高处 , 1 I 存在着 明显不均
匀 的速度场 , 速度最 大处正 处于送风 口正下方 , 而 当高 度 下降 到 1 m处 时 , . 5 空气 的流速趋 向于均匀 , 速度 为 0 / 左右 , .ms 2 人体感觉 比较舒适 , 明该设计 充分考虑 说
因此 , 国家 质检 中心 ( 南 ) 在 济 节能 生态 示 范楼项
目中 ,应用 该 技术 对会 议 室及 内空 气 质量进 行模 拟 . 以期 望 得 到 相关 性 较 好 的数 据 , 导人 们 工 作 、 息 指 休 和娱 乐 [。 引
物 质不 易 扩散 , 对人 体 产生 极大 的危 害 , 出现 了 “ 态 病
建 筑 综 合 症 ”Sc uligS n rm , B )继 “ 烟 (ikB i n y do e S S , 煤 d
型 ” “ 化 学 烟雾 型 ” 染 后 , 代 人 正进 入 以 “ 内 、光 污 现 室
2 工程 实 例
以国家质检 中心节 能生态示 范楼三楼会 议室 为研 究 对象 , 间几何尺 寸为 8 x x .m, 面为玻璃 幕 房 8 3 南 m r 3 e
于数 值模 拟 方 法具 有 周 期 短 、 费用 低 等 特 点 , 们 逐 人 渐 利用 C D技术 研 究 室 内空 气 品质 问题 ,通 过求 解 F 偏 微 分方 程 。 到 室 内各 个 位置 的风 速 、 得 温度 、 对 湿 相
CFD技术在连通类高大空间空调系统设计中的运用
Construction & Decoration建筑与装饰2023年2月下 147CFD技术在连通类高大空间空调系统设计中的运用张斌唐山市规划建筑设计研究院有限公司 河北 唐山 063000摘 要 设计人员利用CFD技术,有利于精确性的分析室内气流组织的实际情况,并且可以提高各项研究的精准性,最终根据研究结果选择合适的技术,优化室内空间质量,进一步提高人们的生活环境质量。
当前,设计人员对于CFD技术的应用还处于发展阶段,还不能充分发挥出CFD技术的优势。
本文主要分析了CFD技术在连通类高大空间空调系统设计中的应用,对于实际工作起到参考作用,进一步提高空调系统设计的科学性。
关键词 CFD技术;连通类高大空间建筑;空调系统;设计方案Application of CFD Technology in Design of Connected Tall and Large Space Air Conditioning SystemZhang BinTangshan Planning and Architectural Design and Research Institute Co., Ltd., Tangshan 063000, Hebei Province, ChinaAbstract The use of CFD technology by designers is conducive to accurately analyzing the actual situation of indoor airflow organization, and can improve the accuracy of various researches, and finally select the appropriate technology according to the research results, optimize the quality of indoor space, and further improve the quality of people’s living environment. At present, the application of CFD technology by designers is still in the development stage, and the advantages of CFD technology cannot be fully utilized. This paper mainly analyzes the application of CFD technology in the design of connected tall and large space air conditioning system, which plays a reference role in practical work and further improves the scientificity of air conditioning system design.Key words CFD technology; connected tall and large space buildings; air conditioning system; design schemes引言当前,设计人员的主要任务是设计出节能舒适的室内环境,而创造人工环境的过程中需要合理组织室内气流。
CFD软件在空气洁净技术教学中的应用研究
CFD软件在空气洁净技术教学中的应用研究1. 引言1.1 背景介绍空气洁净技术是近年来在环境保护领域备受关注的研究方向之一。
随着城市化进程加快和工业化程度提高,空气质量逐渐受到人们的关注。
空气中的颗粒物、有害气体等污染物对人类健康和环境造成了严重的影响,因此提高空气质量已成为各个国家政府和科研机构共同关注的问题。
本文旨在探讨CFD软件在空气洁净技术教学中的应用研究,深入了解CFD软件在空气净化领域的原理和功能,通过实践案例分析CFD 软件在空气洁净技术教学中的具体应用,总结其优势与挑战,并展望未来发展方向。
通过本文的研究,希望能为空气洁净技术领域的教学和研究提供一定的参考和借鉴。
1.2 研究意义空气洁净技术是当前环保领域的热点研究方向,其在改善室内空气质量、减少污染物排放方面具有重要意义。
随着工业化和城市化进程的加速发展,空气质量成为人们关注的焦点之一。
而空气洁净技术的研究和应用,可以有效降低室内污染物浓度,改善室内环境质量,保护人类身体健康。
CFD软件作为计算流体力学的工具,在空气洁净技术领域的教学和研究中具有重要意义和应用价值。
它可以对室内空气流动、热传递、颗粒悬浮等多项参数进行精确模拟和分析,为空气洁净技术的设计和优化提供有力支持。
通过CFD软件的应用,不仅可以更好地理解空气洁净技术的工作原理和优化方法,还可以加深学生对整个领域的理解和认识,提高学生的实践能力和研究水平。
本研究旨在探讨CFD软件在空气洁净技术教学中的应用研究,深入挖掘其在教学实践中的优势和挑战,并展望未来的发展方向。
通过本研究的进行,将有助于推动空气洁净技术领域的教学和研究工作,为提升空气质量和保护人类健康做出贡献。
1.3 研究目的研究目的是通过探讨CFD软件在空气洁净技术教学中的应用,深入了解其在空气洁净技术领域的潜力和优势,为提高空气质量和保护环境做出贡献。
通过系统分析和总结CFD软件在空气洁净技术教学中的应用案例和实践,为相关领域的教学和研究提供借鉴和指导。
建筑环境验收标准中的室内空气质量评估
建筑环境验收标准中的室内空气质量评估在建筑环境验收标准中,室内空气质量评估是一个不可或缺的重要环节。
室内空气质量对于人们的健康和舒适度至关重要,因此在建筑设计和施工过程中,必须对室内空气质量进行评估和控制。
本文将介绍建筑环境验收标准中的室内空气质量评估的相关内容。
一、评估目标室内空气质量评估的目标是判断室内空气是否符合健康和舒适的要求。
在评估过程中,需要对室内空气中的有害物质、新风供应、温湿度等指标进行检测和分析,并根据相关标准和指导文件来判断室内空气质量的优劣。
二、评估指标室内空气质量评估需要考虑多个指标,其中包括但不限于以下几个方面:1. 有害物质:评估空气中的有害物质浓度,如PM2.5、甲醛、苯等。
根据标准要求,这些有害物质的浓度应该在一定范围内,以保障人们的健康。
2. 新风供应:评估室内新风的供应情况,包括新风量的大小、供应方式、风口布置等。
合理的新风供应可以有效改善室内空气质量,提供良好的呼吸环境。
3. 温湿度:评估室内温湿度是否符合人体的舒适要求。
过高或过低的温湿度会影响人们的舒适感,甚至对健康产生不利影响。
因此,在评估过程中需要进行温湿度的检测和评估。
4. 其他指标:根据具体的标准和要求,还需要对室内的噪音、光照等指标进行评估。
这些指标对于人们的工作和生活环境同样具有重要意义。
三、评估方法室内空气质量评估可以采用不同的方法和手段。
以下是一些常用的评估方法:1. 实地检测:通过在建筑内部进行现场检测,收集室内空气样本,并使用专业的检测仪器对样本进行分析和测试。
这种方法能够直接获取真实的数据,具有较高的准确性。
2. 数据采集:通过在建筑内安装传感器等设备,定时采集室内空气质量数据,然后进行综合分析评估。
这种方法可以长期监测室内空气质量的变化趋势,为后续改进和调整提供依据。
3. 问卷调查:通过发放调查问卷,征求使用者对室内空气质量的感受和意见。
这种方法可以获取人们的主观感受和需求,为室内环境的改善提供参考。
基于计算流体动力学的建筑暖通气流分析
基于计算流体动力学的建筑暖通气流分析近年来,随着计算机技术的快速发展,计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,简称CFD)在建筑暖通领域得到了广泛应用。
CFD技术以其高精度、高效率的特点,为建筑暖通系统的设计和优化提供了有力的工具。
本文将探讨基于CFD的建筑暖通气流分析的原理、应用以及未来发展趋势。
一、CFD在建筑暖通领域的原理和方法CFD是一种基于数值计算方法的流体力学模拟技术,通过离散化建筑空间和流体领域,将流体力学方程转化为离散的代数方程,然后利用计算机进行求解。
在建筑暖通领域,CFD主要应用于室内空气流动、传热和换热等问题的模拟和分析。
在进行建筑暖通气流分析时,首先需要建立几何模型。
通过CAD软件绘制建筑的几何形状,并导入CFD软件进行网格划分。
网格划分的精细程度直接影响到模拟结果的准确性和计算效率。
因此,需要根据具体问题的要求和计算资源的限制,选择合适的网格划分方法。
接下来,需要定义边界条件。
边界条件包括空气的入口速度、温度、湿度等参数,以及建筑物表面的热边界条件。
通过准确定义边界条件,可以模拟不同季节、不同工况下的室内气流分布和温湿度变化。
然后,选择适当的物理模型。
建筑暖通系统中的气流运动和传热过程通常是复杂的,包括湍流、辐射传热、对流传热等多种物理现象。
根据具体问题的特点,选择合适的物理模型进行模拟。
常用的物理模型包括雷诺平均湍流模型(Reynolds-Averaged Navier-Stokes,简称RANS)、湍流能量方程模型、辐射传热模型等。
最后,进行数值求解。
通过CFD软件对建立的数学模型进行求解,得到室内气流分布、温湿度场等结果。
求解过程中,需要考虑计算资源的限制和计算时间的要求,合理选择求解方法和网格密度,以保证计算结果的准确性和计算效率。
二、基于CFD的建筑暖通气流分析的应用基于CFD的建筑暖通气流分析在实际工程中有着广泛的应用。
以下列举几个典型的应用案例:1. 室内空气质量评估通过CFD模拟,可以评估室内空气质量,包括CO2浓度、PM2.5浓度等指标。
最新-室内空气质量评估及CFD技术 精品
室内空气质量评估及CFD技术摘要室内空气品质与人的感知及个体差异紧密相连,是空气的温度、湿度、气流速度、洁净度等空气指标的综合效应。
不好的室内空气品质将对人的身心健康和工作效率造成巨大的不利影响。
综述了室内空气品质与舒适性、通风效率的关系,总结了国内外的室内空气品质评价方法,并对不同国家地区的室内空气品质评价标准进行了归纳比较。
最后,介绍了计算流体力学在室内空气品质研究中的应用。
关键词室内空气品质评价标准计算流体力学室内是城市中大多数人工作与生活的场所,人们在室内的时间约占总时间的80以上,所以人们的日常生活、身心健康、工作效率等均与室内环境状况有关。
随着人们生活水平的提高,居住环境的改善,家庭装修变得异常火热。
根据中国建筑装饰协会的统计数据,我国新建住宅装修率达到了95以上。
而有机合成材料在室内装饰及设备用具方面的广泛应用,致使室内挥发性有机化合物气体大量散发,严重恶化了室内空气品质。
此外,由于20世纪70年代的全球能源危机,能源消耗面临严峻的考验,现代建筑物密闭程度增加,新风量不足,使室内空气污染物不容易扩散,增加了室内人群与污染物的接触机会,出现了由于建筑本身不环保不卫生而导致的病态建筑综合症,。
世界卫生组织估计[1],世界上有将近30的新建和整修的建筑物受到的影响,大约有20~30的办公室人员常被症状所困扰。
因此,继煤烟型、光化学烟雾型污染后,现代人正进入以室内空气污染为标志的第三污染时期。
1室内空气品质与舒适性空气品质是描述空气质量好坏的概念,它是指空气的温度、湿度、气流速度、洁净度等空气指标的综合效应。
舒适性是指人在温和环境中的热感觉,当感觉不冷不热时,这个环境就是舒适的环境;反之当感觉到热或者冷时,这个环境就是不舒适的。
人的健康、自身感觉及工作能力在很大程度上取决于室内的舒适状况。
换句话说,舒适性是人体对空气环境的满意程度,是人体对空气品质的主观反映。
室内的气流直接影响室内的温度场、速度场和污染物的分布[2],这些量关系到室内人员的舒适感,随着人们生活水平的日益提高,如何创造舒适的室内环境越来越受到人们的重视。
CFD软件在空气洁净技术教学中的应用研究
CFD软件在空气洁净技术教学中的应用研究
空气洁净技术是一种重要的技术手段,用于控制和维护室内空气质量的高效控制技术。
CFD(计算流体力学)软件可以模拟和研究空气洁净技术中的各种流体流动和传热现象,为空气洁净技术的研发和优化提供了重要的工具和方法。
本文将重点介绍CFD软件在空气洁
净技术教学中的应用研究。
1. 空气流动模拟:CFD软件可以模拟和分析空气在室内的流动情况,包括气流速度、压力分布、温度分布等。
通过模拟和分析空气流动情况,可以评估和改进洁净室的设计和
布局,提高室内空气质量。
3. 空气过滤器效果评估:CFD软件可以模拟和分析空气过滤器对气流中微粒的过滤效果。
通过模拟和分析空气过滤器的效果,可以评估和选择合适的过滤器类型和规格,提高
空气洁净设备的过滤效率。
CFD软件在空气洁净技术教学中的应用研究具有重要的意义。
通过CFD软件的模拟和
分析,可以提高学生对空气洁净技术的理解和应用能力,培养学生的实践操作和问题解决
能力,促进空气洁净技术的研发和应用推广。
CFD在空调行业的应用
CFD在空调行业的应用CFD是英文Computaional Fluid Dynamics(计算流体动力学)的简称,通过计算机数值计算和图像显示,对包含有流体流动和热传导等相关物理现象的系统所做的分析。
CFD可以看做是在流动基本方程(质量守恒方程、动量守恒方程、能量守恒方程)控制下对流动的数值模拟,是进行“三传”(传热、传质、动量传递)及燃烧、多相流和化学反应研究的核心和重要技术,广泛应用于热能动力、航空航天、机械、土木水利、环境化工等诸多工程领域。
暖通空调制冷行业是CFD 技术应用的重要领域之一CFD 主要可用于解决以下几类暖通空调工程的问题:1.通风空调房间气流组织设计借助CFD可以预测仿真通风空调空间的气流分布详细情况。
气流数值分析能够考虑室内各种可能的内扰、边界条件和初始条件,因而它能全面地反映室内的气流分布情况,从而便于发现最优的气流分布方案,进而指导设计使其达到良好的通风空调效果。
2.建筑外环境分析设计建筑外环境对建筑内部居住者的生活有重要的影响,建筑小区二次风、小区热环境等问题日益受到人们的关注。
采用CFD可以方便地对建筑外环境进行模拟分析,从而设计出合理的建筑风环境。
而且,通过模拟建筑外环境的风流动情况,还可进一步指导建筑内的自然通风设计等[5]。
3.室内空气品质研究利用CFD技术研究室内空气品质问题,主要是通过模拟得到室内各个位置的风速、温度、相对湿度、污染物浓度等参数,从而评价通风换气效率、热舒适和污染物排除效率等。
4.建筑设备性能的研究改进暖通空调工程的许多设备,如风机、蓄冰槽、空调器等,都是通过流体工质而工作的,流动情况对设备性能有着重要的影响。
通过CFD模拟计算设备内部的流体流动情况,可以研究设备性能,从而改进其工作,降低建筑能耗,节省运行费用。
暖通空调领域中CFD的求解过程暖通空调领域用CFD进行模拟仿真,其主要环节无外乎包括以下几个方面:建立数学物理模型、进行气流数值求解、将数值解结果可视化等。
室内空气污染暴露评价方法
室内空气污染暴露评价方法室内空气污染暴露评价是现代人类居住生活中普遍面临的一个重要问题。
鉴于受污染的室内空气对人体健康和生活质量产生重大影响,对室内空气污染暴露评价颇具重要性。
本文通过总结室内空气污染暴露评价的客观参数和相关测量技术,介绍相关评价方法,旨在推进和促进室内空气污染防治。
一、室内空气污染暴露评价的客观参数室内空气污染暴露评价包括吸入性室内空气污染物排放浓度、空气动力学性质、空气交换量和污染物在室内的混合,以及室内空气中污染物的量、质和毒性测量等参数。
考虑到室内空气污染暴露的多种可能因素,室内空气污染暴露评价中常见的污染物有臭氧、二氧化氮、二氧化硫、颗粒物、有机污染物、非甲烷类有机污染物和挥发性有机物等。
二、室内空气污染暴露评价的测量技术室内空气污染暴露评价的测量技术主要包括质谱测量技术、湿度检测技术以及污染物浓度检测技术等。
质谱测量技术可以测量室内空气中有机污染物的量,湿度检测技术可以了解室内湿度的特征,污染物浓度检测技术可以了解室内空气中污染物的浓度。
三、室内空气污染暴露评价方法1、采样测量方法。
以空气采样器、抽气泵、空气灰尘采样器、湿度检测仪等仪器装置为基础,用采样法收集室内空气污染物,采样后,采用集中处理法对采样物进行污染物浓度测量,确定室内空气污染浓度,以评估室内空气污染水平。
2、观测评估方法。
采用可见光检测仪和全自动室内空气污染物测量仪进行室内空气污染暴露的测量,以实时获取室内空气污染物的浓度,评估室内空气污染状况。
3、模型动力学模拟方法。
利用CFD(Computational Fluid Dynamics,计算流体动力学)等空气动力学模型技术,在室内空气污染物源、污染物排放等客观参数的设定下,进行模拟估计,从而评估室内空气污染的暴露效应及室内空气质量状况。
4、分析评估方法。
通过分析、比较室内外空气中污染物的浓度,以及调查室内外不同场所的空气质量状况,以及分析室内外空气污染物的毒性和致病性,综合评估室内空气污染暴露水平及危害。
CFD软件在空气洁净技术教学中的应用研究
CFD软件在空气洁净技术教学中的应用研究【摘要】本文研究了CFD软件在空气洁净技术教学中的应用研究。
介绍了研究背景、意义和目的。
接着,分析了CFD软件在空气洁净技术教学中的基本概念和应用案例。
讨论了CFD软件在这一领域中的优势与不足,并提出了未来发展方向和建议。
总结了CFD软件在空气洁净技术教学中的研究成果,展望了未来研究方向,并提出了结论和建议。
本文旨在为空气洁净技术教学提供CFD软件应用的参考指导,推动该领域的发展与创新。
【关键词】CFD软件、空气洁净技术、教学、应用研究、基本概念、应用案例分析、优势、不足、未来发展方向、建议、成果、未来研究方向、结论、建议。
1. 引言1.1 研究背景随着工业的快速发展和城市化进程的加快,空气质量污染已成为全球性的环境问题。
空气中的颗粒物、有害气体、细菌等污染物对人类的健康和生存环境造成了严重影响。
为了改善空气质量,各国都制定了严格的大气污染控制标准和相关政策措施。
在这样的背景下,空气洁净技术逐渐成为一种解决空气污染问题的有效途径。
而在空气洁净技术的研究和教学中,计算流体动力学(CFD)软件的应用变得愈发重要。
CFD软件可以通过数值模拟空气流动和传热情况,帮助工程师和设计师更好地优化空气洁净技术设备和系统,提高空气洁净效果和能效比。
本研究旨在探讨CFD软件在空气洁净技术教学中的应用研究,旨在提高空气洁净技术领域的教学质量和研究水平,为改善空气质量提供技术支持和指导。
1.2 研究意义空气洁净技术在现代社会中扮演着越来越重要的角色,随着人们对健康和环境的重视程度不断增加,空气质量管理也变得至关重要。
在这样的背景下,利用CFD软件在空气洁净技术教学中的应用研究具有重要意义。
CFD软件能够模拟和分析空气流动、热传递和化学反应等复杂的物理现象,为空气洁净技术教学提供了强大的工具和方法。
通过CFD 软件,学生可以更直观地理解空气洁净技术的原理和机制,提高其学习效率和理解水平。
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室内空气品质评价及CFD技术王圣1王小逸屈伟(北京工业大学环境与能源工程学院,北京100022)摘要室内空气品质与人的感知及个体差异紧密相连,是空气的温度、湿度、气流速度、洁净度等空气指标的综合效应。
不好的室内空气品质将对人的身心健康和工作效率造成巨大的不利影响。
综述了室内空气品质与舒适性、通风效率的关系,总结了国内外的室内空气品质评价方法,并对不同国家地区的室内空气品质评价标准进行了归纳比较。
最后,介绍了CFD(计算流体力学)在室内空气品质研究中的应用。
关键词室内空气品质评价标准计算流体力学I ndoor air quality evaluation and CFD technology Wang Sheng, Wang Xiaoyi, Qu Wei. (College of Environmental and Energy Engineering, Beijing University of Technology,Beijing 100022) Abstract: IAQ (Indoor Air Quality) has much to do with people’s feeling and individual differences and is the integrated effect of temperature, humidity, airflow velocity, lustration of air. Poor IAQ will have great harm to people’s health and working efficiency. This paper summarizes the relationship between indoor air quality and comfort and Ventilation Efficiency, introduces the kinds of IAQ evaluation methods in the world and points out the differences of the standards in different countries and areas. At last, the trends regarding to the CFD application in indoor air quality and the instance using CFD technology on indoor air quality have been addressed.Keywords:Indoor air quality Evaluation Standard CFD室内是城市中大多数人工作与生活的场所,人们在室内的时间约占总时间的80%以上,所以人们的日常生活、身心健康、工作效率等均与室内环境状况有关。
随着人们生活水平的提高,居住环境的改善,家庭装修变得异常火热。
根据中国建筑装饰协会的统计数据,我国新建住宅装修率达到了95%以上。
而有机合成材料在室内装饰及设备用具方面的广泛应用,致使室内挥发性有机化合物(VOC)气体大量散发,严重恶化了室内空气品质。
此外,由于20世纪70年代的全球能源危机,能源消耗面临严峻的考验,现代建筑物密闭程度增加,新风量不足,使室内空气污染物不容易扩散,增加了室内人群与污染物的接触机会,出现了由于建筑本身不环保不卫生而导致的“病态建筑综合症”(Sick Building Syndrome, SBS)。
世界卫生组织(WHO)估计[1],世界上有将近30%的新建和整修的建筑物受到SBS的影响,大约有20%~30%的办公室人员常被SBS症状所困扰。
因此,继“煤烟型”、“光化学烟雾型”污染后,现代人正进入以“室内空气污染”为标志的第三污染时期。
1 室内空气品质与舒适性空气品质是描述空气质量好坏的概念,它是指空气的温度、湿度、气流速度、洁净度等空气指标的综合效应。
舒适性是指人在温和环境中的热感觉,当感觉不冷不热时,这个环境就是舒适的环境;反之当感觉到热或者冷时,这个环境就是不舒适的。
人的健康、自身感觉及工作能力在很大程度上取决于室内的舒适状况。
换句话说,舒适性是人体对空气1第一作者:王圣,女,1982年生,硕士研究生,主要从事室内环境分析与评价的研究。
环境的满意程度,是人体对空气品质的主观反映。
室内的气流直接影响室内的温度场、速度场和污染物的分布[2],这些量关系到室内人员的舒适感,随着人们生活水平的日益提高,如何创造舒适的室内环境越来越受到人们的重视。
通过室内舒适性和空气品质的研究,可看出它们有着本质的、密切的联系。
如影响舒适性的主要因素——空气温、湿度影响着人对室内空气品质的感觉。
丹麦技术大学新的综合性研究证明[3],感知的空气品质受到空气湿度和温度的强烈影响。
实验表明,保持适当低的湿度以及全身热舒适性中所要求温度范围下限的温度是有利的,这样可以减少病态建筑综合症的发生。
气流组织形式不仅对舒适性有作用,而且可提供高品质的室内空气。
合理的空气流动有助于创造舒适的室内环境,同时还能稀释室内空气中的污染物浓度,或及时排除室内污染物。
较高的洁净度,即污染物(尘、菌、CO2、NH3、氡、甲醛等)对舒适性也有着至关重要的影响,而且这种影响在一定程度上超出了温、湿度的影响。
舒适性和空气品质的研究往往是同时展开的。
2 室内空气品质与通风效率室内通风或空气调节的意义主要体现在以下两个方面:(1)为室内人员提供呼吸所需要的新鲜空气、稀释和去除室内气味、污染物,改善和维持良好的室内空气品质。
(2)除去室内的余热余湿,为室内人员创造舒适宜人的室内环境。
随着人们对室内空气品质要求的不断提高,通过通风来改善室内空气品质已成为一个重要的手段。
通风效率(Ventilation Efficiency)表示送风排除室内余热及有害物的迅速程度,它从整体上反映一个通风系统新风的有效利用情况,是衡量通风系统有效性的主要指标[4,5],对保证室内空气品质满足舒适性要求有重要的使用价值。
通风的有效性主要是指:供给足够的新风量,恰当的送风量,理想的送排风布局,提高通风效率[6]。
发挥通风有效性,既要注重新风的量,更要注重新风的质。
合理确定新风口的位置,采集高品质的新风,尽量减少或者消除新风处理、传递和扩散中的污染。
然而,在有关空气品质的研究中,国内大多数的工作是以整个房间为控制体,忽略了通风效率与室内污染物浓度的关系。
在通风房间内,新风量和风口位置、送风特性决定着室内空气的温度、相对湿度以及污染物的分布。
因此有效的通风和合理的气流组织对于改善室内空气品质,控制室内空气污染物水平,保证实现健康建筑有着重要的意义。
3 室内空气品质评价方法及标准室内空气品质的定义在近20年中经历了许多变化,最初,人们把空气品质几乎等价为一系列污染物浓度的指标。
1989年,丹麦科技大学的FANGER 教授在空气品质会议上提出了室内空气品质的定义:品质反映了满足人们要求的程度,如果人们对空气满意就是高品质,反之就是低品质[7];英国的CIBSE(Chartered Institute of Building Services Engineers)认为如果室内50%以下的人能感觉到任何气味,20%以下的人感觉到不舒服,10%以下的人感觉到粘膜刺激,而且5%以下的人在不足2%的时间内感到烦躁,则可认为此时的室内空气品质是可接受的[8]。
这两种定义都将室内空气品质完全变成了人们的主观感受。
近年来,美国ASHRAE(American Society of Heating, Refrigerating, Air-Conditioning Engineers) 标准62-1989R中,提出了“可接受的室内空气品质”(Acceptable Indoor Air Quality)和“感受到的可接受的室内空气品质”(Acceptable Perceived Indoor Air Quality)等概念[9]。
可接受的室内空气品质是:空调房间中绝大多数人没有对室内空气不满意,并且空气中没有已知的污染物达到了可能对人体健康产生严重威胁的浓度。
感受到的可接受的室内空气品质是:空调房间中绝大多数人没有因为气味或刺激而表示不满。
在这一标准中,考虑到客观指标和人的主观感受两方面的内容,从而使该标准,较为科学和全面。
2003年我国实施了“GB/T 18883—2002室内空气质量标准”,将室内空气质量定义为:室内空气应无毒、无害、无异常嗅味,并规定了一系列与人体健康有关的物理、化学、生物、放射性等污染物的限量值。
3.1 室内空气品质标准随着室内空气品质定义的不断完善,各国也相应的出台了一些室内空气品质标准。
3.1.1 我国的IAQ标准要对室内空气品质进行评价,必须建立相应的评价标准。
通过近20年的努力,我国初步建立起一套关于IAQ的评价系统。
表1大体总结了我国政府公布并实施的相关法规。
表1 我国IAQ评价标准GB 50325—2001、GB/T 18883—2002等国标提出了一套室内空气质量的控制指标,对于进行室内空气质量评价,改善室内环境具有重要的意义。
3.1.2 国内外IAQ标准的比较世界各国对IAQ已有深入研究,但目前除我国外,还没有一个国家系统地制订出IAQ 标准,主要原因在于IAQ管理及实际操作中的困难性。
部分国家和地区制订的IAQ相关标准有:加拿大的居民室内质量指引、办公楼空气质量技术指南、公共楼房过滤细菌污染认识与管理指南;日本的楼房卫生保养法、楼房卫生条例、办公楼卫生条例[10];新加坡的办公楼良好室内空气质量指引、楼房控制法规、机械通风工作守则;韩国的公共卫生法;美国的可接受的IAQ通风标准[11];中国香港的办公室及公共场所室内空气质量管理指引等。
比较我国与其他国家地区的IAQ标准,可以总结出如下特点:(1)目前世界各国制订IAQ相关标准的目的不同,内容不统一,而且多为推荐标准,总体上可以归纳为5类:空气污染卫生基准、职业安全标准、公共场所IAQ标准、居民住宅IAQ指导标准、暖通空调的行业标准(HVAC)。
(2)与发达国家相比,我国IAQ标准基于我国室内空气的特点包含的指标较多。
(3)发达国家的机械通风行业标准一般包括IAQ标准,而我国则在IAQ标准中包含一些暖通方面的指标。
(4)由于各国国情不同,室内污染特点不同,人种、体质特性不同,因此,各国IAQ 标准值是有差别的。
3.2 室内空气品质评价随着人们对室内空气品质认识的逐渐深入,对室内空气品质的评价也越来越科学全面。
室内空气品质评价是人们认识室内环境的一种科学方法,它是随着人们对室内环境重要性认识不断加深而提出的新概念。