学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

通风空调管道内气溶胶颗粒物的沉降及风管清洗周期的研究

作　者: 沈东升
导　师: 樊越胜
学　校: 西安建筑科技大学
专　业: 供热、供燃气、通风及空调工程
关键词: 气溶胶颗粒物通风风管沉降速度模型预测风管清洗周期
分类号: TU834.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 103次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

造成室内空气质量不好的原因很多,其中之一是通风管道内部的颗粒沉积,它对送风质量具有直接、重要的影响。空调系统通风管道尘粒的沉积会降低空调系统的性能并影响室内空气品质。掌握含尘气流的流动、沉降规律及在各式结构通风管道中的尘粒沉积规律,可以全面地了解通风管道中的粒子行为,对提高通风空调工程送风效果的可预见性、改善室内空气质量和建筑综合症有理论指导作用。本文首先回顾了以往的研究成果,介绍了颗粒物在风管中的运动和沉降原理,分析了空调系统管道内气流运动的规律;并分析了颗粒沉降的几种方式及一些影响因素。然后建立了颗粒物沉降速度的数学模型,选取了具体的模型并进行计算,通过比较分析颗粒沉降速度的数据,对通风管道影响尘粒沉积的诸因素,如尘粒粒径、送风风速和管壁粗糙度等进行了探讨研究发现:(i)在风速不变的情况下,随颗粒粒径的增加,沉降速率总体趋势上是相应增加的;但在亚微米级粒径颗粒的附近,因为在近壁面处受布朗扩散力作用和重力沉降作用的变化,沉降速度存在一个极小值;(ii)对于粒径大于1μm的粒子,尘粒的沉降速度与风速呈线性递增的关系,但对于粒径小于1μm的尘粒沉降而言,在风速达到5m/s以前,其沉降速度增大的比较快,当风速达到5m/s后,沉降速度又趋于平缓;(iii)壁面粗糙度越大,沉降速度越大;反之越小。最后通过实地采样对西安市室外粉尘的质量浓度和粒度变化规律进行了分析,以西安市某商厦内的中央空调运行情况为例,预测了中央空调风系统中风管的清洗周期。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
1 绪论  8-18
  1.1 研究背景及意义  8-13
    1.1.1 室外大气颗粒物污染情况  8-10
    1.1.2 室内气溶胶颗粒物污染  10-11
    1.1.3 空调通风系统污染情况  11-13
  1.2 国内外研究现状  13-16
    1.2.1 管内颗粒物沉降的研究现状  13-14
    1.2.2 风管清洗方面的研究现状与存在问题  14-15
    1.2.3 通风空调系统对室内空气品质的影响  15-16
  1.3 气溶胶颗粒物的概述  16-17
  1.4 本文研究的内容  17-18
2 气溶胶颗粒物沉降的理论基础  18-31
  2.1 通风空调管道内气流运动情况  18-25
    2.1.1 通风空调管道内气溶胶颗粒的受力情况  18-21
    2.1.2 风管内气溶胶颗粒的沉降  21-25
  2.2 近壁边界层中颗粒物的动力学分析  25-28
    2.2.1 通风空调风管中近壁紊流的运动规律  25-28
    2.2.2 颗粒物的运动机理分析  28
  2.3 颗粒物与壁面之间的相互作用  28-29
    2.3.1 碰撞与反弹  28-29
    2.3.2 黏附  29
    2.3.3 二次悬浮  29
  2.4 本章小结  29-31
3 风管内颗粒物沉降速度的预测  31-46
  3.1 沉降速度的定义  31
  3.2 颗粒物在壁面边界层中的运动机理  31-32
    3.2.1 紊流边界层的特性  32
    3.2.2 颗粒在紊流边界层中的运动机理  32
  3.3 描述通风空调管道内气溶胶微粒沉降的经验公式  32-34
    3.3.1 水利光滑区(k~+=50)  33
    3.3.2 粗糙过渡区(5  33
    3.3.3 完全粗糙区  33-34
    3.3.4 Sippola(2002)经验方程  34
  3.4 颗粒物沉降速度数学模型的预测与求解  34-38
    3.4.1 计算气流运动的摩擦速度u~*  35
    3.4.2 计算尘粒沉降的捕获程Δ  35
    3.4.3 计算距离壁面无因次径向距离为Δ~+处的无因次径向脉动速度v_(Δ~+)~+  35-36
    3.4.4 计算距离壁面径向距离为Δ处尘粒的质量浓度为C_Δ  36-37
    3.4.5 计算尘粒在垂直壁面的沉降速度V_w  37
    3.4.6 计算尘粒在底面的沉降速度V_f  37-38
    3.4.7 模型的求解  38
  3.5 选取模型与计算结果分析  38-45
    3.5.1 沉降速度与粒子粒径的关系  39-42
    3.5.2 沉降速度与风速的关系  42-44
    3.5.3 影响沉降速度的一些其它因素  44-45
  3.6 本章小结  45-46
4 空调风管内积尘及风管清洗周期的案例分析  46-57
  4.1 空调通风系统的污染情况  46-47
  4.2 相关的国家法律规范  47
  4.3 室外粉尘的分布情况  47-52
    4.3.1 测量仪器介绍  47-49
    4.3.2 西安市大气PM10污染物浓度变化特征  49-51
    4.3.3 西安市大气PM10污染物粒度变化特征  51-52
  4.4 空调风管积尘及清洗周期  52-56
  4.5 本章小结  56-57
5 结论和建议  57-59
  5.1 结论  57-58
  5.2 建议  58-59
致谢  59-60
参考文献  60-63

通风空调管道内气溶胶颗粒物的沉降及风管清洗周期的研究

内容摘要

全文目录

相似论文