尘粒在二维通道中输运特性的数值模拟

尘粒在二维通道中输运特性的数值模拟众所周知,粉尘直接威胁着人类的健康。研究表明,人们一生的大部分时间是在室内渡过的,因此室内的空气质量对人们的身体健康具有直接的影响。室外空气进入室内主要有三种途径:空

尘粒在二维通道中输运特性的数值模拟 众所周知,粉尘直接威胁着人类的健康。研究表明,人们一生的大部分时间是 在室内渡过的,因此室内的空气质量对人们的身体健康具有直接的影响。 室外空气进入室内主要有三种途径:空调系统的新风、门窗的自然通风以及 建筑缝隙的渗透。随着经济的发展和生活水平的提高,空调普及率不断增加,室内 空气质量很大程度上就依赖于空调系统的送风效果。 各种调查结果表明,空调系统对室内空气质量的负面影响很大,已成为室内 空气污染的主要来源。空调管道是空调系统易污染部位之一。 在空气输送过程中,粉尘极容易在管道里沉积并产生二次污染,残留在管道 中的粉尘会被气流卷起,以气溶胶的形式被气流携带到空调房间里,造成严重的 室内空气污染,影响人体健康。本文首先综述了目前气粒两相流的研究现状 及研究方法。 通过对气相流场的分析,选取了雷诺应力模型;对尘粒受力在本课题研究条 件下做了取舍比较,建立了尘粒的动力学模型;通过对颗粒相数学模型的比较选 取了随机轨道模型作为研究的起点和基础。采用控制容积法对气粒多相流的控制 方程进行离散,在SIMPLE算法基础上,选用QUICK格式,对二维通道内气粒两相 流进行了数值模拟。 在数值模拟的条件下,初步研究了不同送风速度以及不同粒径下尘粒在二维 通道内的运动规律。在同一送风速度下,尘粒的粒径在1～5μm时,尘粒没有沉 降的趋势;随着粒径的增大,颗粒受重力的影响越大,沉降趋势越明显。 在同一粒径下,随风速的减小,尘粒均有沉降的趋势,对于粒径在1～10μm 的尘粒,随风速的减小,虽然有沉降的趋势,但是并不能沉降至通道底部。