【正文】 資源與環(huán) 境 ,20xx， 2(2):6869 [5] 胡麗慧 ,葉茂 ,山桂云 .學(xué)生寢室甲醛污染研究 [J].生態(tài)因此，消除地板散發(fā)的污染物時，不宜采用過大或過小的送風(fēng)速度。我們可以看出在風(fēng)口位置，隨著風(fēng)速的增大，帶動著甲醛濃度的降低。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)論文 通風(fēng)對室內(nèi)有害氣體凈化效應(yīng) 24 z= 圖 415 放置沙發(fā)立柜風(fēng)速為 1m/s 時 z= 截面甲醛濃度分布 圖 416 放置沙發(fā)立柜風(fēng)速為 2m/s 時 z= 截面甲醛濃度分布 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)論文 通風(fēng)對室內(nèi)有害氣體凈化效應(yīng) 25 圖 417 放置沙發(fā)立柜風(fēng)速為 3m/s 時 z= 截面甲醛濃度分布 圖 418 (YOZ， y=0， z=–)沿 X 軸各點(diǎn)甲醛濃度比較 圖 41 41 417 這些圖片是甲醛分布的等值線圖，圖上也很清楚的標(biāo)注著每立方米甲醛濃度的數(shù)值。在圖 45 中甲醛濃度是最低的，而且沒有明顯的集中區(qū)域。在風(fēng)速由 1m/s 增至 2m/s 甲醛濃度都是降低的。特別的對于風(fēng)口以上區(qū)域，在風(fēng)速 3m/s 時，甲醛整體濃度都高于風(fēng)速為 2m/s。 SIMPLE 算法的步驟如下： 1) 假定壓力場； 2) 求解動量方程得到速度場； 3) 求解壓力修正方程，得到修正的壓力； 4) 修正壓力場和速度場； 5) 求解其他影響流場的變量，如溫度、濃度或湍流動能等； 6) 判斂，如果收斂則停止迭代，否則以更新后的壓力場為新的假設(shè)的壓力場，跳到（ 2） 繼續(xù)計算，直至收斂； 7) 求解與速度無關(guān)的其他量。二 、 迭代解法。 圖 標(biāo)準(zhǔn)單間幾何模型網(wǎng)格圖 圖 放置沙發(fā)、立柜幾何模型網(wǎng)格圖 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)論文 通風(fēng)對室內(nèi)有害氣體凈化效應(yīng) 12 邊界條件 在沒有沙發(fā)和立柜的房間中，把木質(zhì)地板設(shè)置為甲醛散發(fā)源其邊界條件設(shè)為質(zhì)量進(jìn)口 (mass flow inlet)，密閉和通風(fēng)兩種狀態(tài)的釋放強(qiáng)度均為 1011kg/s[20]，并且不 隨時間變化，其它壁面無甲醛釋放。針對本文，為了簡化模型，僅僅考慮等溫下是自然對流。K)； T 為空氣熱力學(xué)溫度（ K）。這幾個參數(shù)的獲得一般通過實(shí)驗(yàn)的多次采樣和結(jié)合一定假設(shè)作 為初 始條件，對數(shù)學(xué)模型迭代求解。 由三維非穩(wěn)態(tài)的 SN? 方程可導(dǎo)出?；蟮?k方程與 ? 方程： ??????? ? ???????????? ?????????? ?????????jijijjjj xUuuxCxxUt 2 (25) ?????????? ???2212 CxUuuCxCxxUt j ijijjjj ???????????? ?????????? ?? ??????? (26) 時均化的連續(xù)性方程， SN? 方程和模型化了的 k方程 (25)、 ? 方程 (26)以及Reynolds應(yīng)力的渦粘性系數(shù)表達(dá)式 (24)組成了標(biāo)準(zhǔn) kε雙方程模型的封閉的控制方程組 [15]。對給定系統(tǒng)的任何兩次測量都不可能 是相同的，但是湍流量的統(tǒng)計平均卻有確定性的規(guī)律可循，平均值在各次試驗(yàn)中是可重復(fù)實(shí)現(xiàn)的。主要講解多相流模型和標(biāo)準(zhǔn) kε湍流模型。本次畢業(yè)設(shè)計旨在利用 Fluent 數(shù)值模擬室內(nèi)污染物（簡化為甲醛）在不同空調(diào)送風(fēng)形式下擴(kuò)散的濃度分布，并對其結(jié)果進(jìn)行分析，選擇出有利于甲醛擴(kuò)散的氣流形式，希 望對理論研究起到一定的輔助作用。 馬飛等對建筑室內(nèi)香料污染物擴(kuò)散的控制方法進(jìn)行 了研究。 吳猛等采用 計算軟件，用大渦模擬方法（ LES）對整套住宅在自熱通風(fēng)時室內(nèi)空氣污染物排放過程進(jìn)行了模擬，根據(jù)不同的房間類型及通風(fēng)口布置方式設(shè)置兩種工況 ， 得到流場和污染物質(zhì)量分?jǐn)?shù)場數(shù)據(jù) [7]。含有甲醛成分并有可能向外界散發(fā)的其他各類裝飾材料，比如貼墻布，貼墻化纖在地毯、泡沫塑料、油漆和涂料等。 甲醛是最簡單、最常見的醛類物質(zhì) ， 其理化性質(zhì)為：無色具有強(qiáng)烈刺激性氣味 ， 沸點(diǎn) 1915℃ 比重 1106， 易溶于水、醇和醚 ， 是一種溶解度很大、揮發(fā)性很強(qiáng)的有毒物質(zhì) [1]。 本文采用 Fluent 軟件來模擬三維空調(diào)室內(nèi)氣流組織的流動形式，研究了送風(fēng)速度對僅有木質(zhì)地板和放置沙發(fā)、立柜的單居室室內(nèi)氣流分布的影響及甲醛濃度的分布影響，且在 Fluent 軟件和 Tecplot中以直觀的圖像方式表示出了各種不同氣流組織和送風(fēng)速度方案下甲醛濃度分布場。 （四）最后，對本文的研究工作進(jìn)行總結(jié)、歸納，并提出需要進(jìn)一步研究的工作。 指導(dǎo)教師： 職稱： 院 領(lǐng) 導(dǎo)： 簽字（蓋章） 年 月 日 II 河南理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論文）評閱人評語 題目： 通風(fēng)對室內(nèi)有害氣體凈化效應(yīng) 評 閱 人： 職稱： 工作單位： 年 月 日 III 河南理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論文）評定書 題目： 通風(fēng)對室內(nèi)有害氣體凈化效應(yīng) 指導(dǎo)教師： 職稱： 年 月 日 IV 河南理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯許可證 答辯前向畢業(yè)答 辯委員會（小組）提交了如下資料： 設(shè)計（論文）說明 共 頁 圖紙 共 張 指導(dǎo)教師意見 共 頁 評閱人意見 共 頁 經(jīng)審查， 理論與應(yīng)用力學(xué) 專業(yè) 1 班 同學(xué)所提交的畢業(yè)設(shè)計（論文），符合學(xué)校本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）的相關(guān)規(guī)定，達(dá)到畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書的要求，根據(jù)學(xué)校教學(xué)管理的有關(guān)規(guī)定，同意參加畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯。并通過對比，得到只有木質(zhì)地板釋放甲醛時，得出送風(fēng)速度不宜太大，以 2m/s 為最佳。 當(dāng)空氣中的甲醛濃度超過 ，人的眼睛會受到刺激，咽喉會感到不適和疼痛， 在含甲醛 10ppm 的空氣中停留幾分鐘，眼睛就會流淚不止。甲醛已成為室內(nèi)空氣污染物的主要成分 [4]。 張俊杰等利用計算流體力學(xué)（ CFD）方法模擬了不同通風(fēng)方式和不同送風(fēng)速度下室內(nèi) 污染物的濃度分布，模擬和分析結(jié)果表明，適當(dāng)?shù)乃惋L(fēng)速度可以有效降低室內(nèi)污染物的濃度 [8]。分析了香料污染物產(chǎn)生的根源和擴(kuò)散特性 ， 制定了分區(qū)控制、先收集后處理的控制策略。 人們現(xiàn)在都非常重視環(huán)境問題，因?yàn)榄h(huán)境直接影響人類的生存與發(fā)展。 （二）使用 Fluent軟件采用標(biāo)準(zhǔn)的 kε方程和多相流混合模型進(jìn)行求解 ① 求解在風(fēng)速為 1m/s時，木質(zhì)地板散發(fā)的甲醛的濃度分布 ② 求解在風(fēng)速為 2m/s時，木質(zhì)地板散發(fā)的甲醛的濃度分布； ③ 求解在風(fēng)速為 3m/s時，木質(zhì)地板散發(fā)的甲醛的濃度分布； ④ 求解在風(fēng)速為 1m/s時，木質(zhì)地板、沙發(fā)、立柜散發(fā)的甲醛的濃度分布； ⑤ 求解在風(fēng)速為 2m/s時，木質(zhì)地板、沙發(fā)、立柜散發(fā)的甲醛的濃度分布； ⑥ 求解在風(fēng)速為 3m/s時，木質(zhì)地板、沙發(fā)、立柜散發(fā)的甲醛的濃度分布； （三）比較上述不同情況下，室內(nèi)甲醛氣體的濃度分布，得出有利于室內(nèi)甲醛擴(kuò)散的比較好的風(fēng)速。因此 Reynolds首先提出將各瞬時量 iu 、 p 分解成平均量 (用大寫字母表示 )和脈動量 (用小寫字母表示 )之和 [6]， 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)論文 通風(fēng)對室內(nèi)有害氣體凈化效應(yīng) 6 ii uUu ??~ pPp ??~ （ 23） 將式 (23)代入到方程 (21)、 (22)中，并對方程中的每一項作平均化運(yùn)算可得到平均量的控制方程： iii r e fjj=0+ = + ( ) + ( ): ( )= ( )iijjijjHj j p jjjct j j jUUUUUU Pu u T Tx x x x x xhUhHu h St x x c xCUC u Cu c Sx x c x???? ?? ?????????????? ? ? ?? ? ? ? ? ? ??? ? ?? ? ?? ? ? ??? ? ?? ? ? ?? ? ? ?ij連 續(xù) 方 程 ：動 量 方 程 ： （ u ） +能 量 方 程組 分 方 程 ：ijjix g t 這就是湍流流動的 Reynolds 時均方程，方程中除了脈動量的二階關(guān)聯(lián)量 jiuu? 以外，其余在形式上與方程 (21)、 (22)完全相同。 利用數(shù)值模擬的方法確定污染物散發(fā)主要基于 VOC 分子從材料中進(jìn)入空氣的兩個過程： ① 由于濃度差的存在，在材料內(nèi)部的 VOC 分子擴(kuò)散； ② 材料跟空氣接觸表面的蒸發(fā)過程。 VOC 散發(fā)模型通?；谌缦录僭O(shè)： 1) 材料內(nèi)部組成均勻，初始時刻各處濃度相同。 其次，通?？蓪⑹覂?nèi)空氣流動的壓力視為常數(shù)，于是可得： ρT=常數(shù) 另外，常見的室內(nèi)環(huán)境中空氣流動基本為低速流動，流速常在 10~20m/s 以下，因此可將室內(nèi)空氣當(dāng)作不可壓流體看待，即 0U?? 綜上所述，室內(nèi)氣體流動的物理模型可總結(jié)如下 ： 1) 常溫、低速、密度不變、不可壓流體流動； 2) 符合氣體狀態(tài)方程的等壓流動 ； 3) 符合 Boussinesq 假設(shè)； 4) 自然對流下的湍流流動。也可以根據(jù)質(zhì)量流量與密度的轉(zhuǎn)換關(guān)系 m=ρVnA，可以根據(jù)質(zhì)量流量求得速度，因此亦可設(shè)置污染物為速度入口邊界。本文所采用的方法為迭代解法，下面就詳細(xì)講解迭代解法的原理及過程： 通過前面的講解可知，控制流體流動和傳熱的微分方程都是非線性的，離散方程的系數(shù)本身就是所求解變量的函