體育場館內氣態(tài)污染物散發(fā)與凈化的數值模擬及實驗研究.pdf

1、新建體育場館內板材等裝修材料散發(fā)出大量的甲醛等揮發(fā)性有機化合物嚴重惡化了室內空氣品質，影響場館內人員身體健康及運動員的比賽狀態(tài)，因此研究通風稀釋及空氣凈化器使用等改善空氣品質的有效方式非常有意義。本文中，應用數值模擬軟件Fluent對以甲醛為代表的污染物的散發(fā)和稀釋凈化進行了模擬研究，并通過簡單實驗對結果的可靠性進行驗證，以期將模擬結果應用到工程實踐當中。
　　本文首先從數學理論角度闡述了CFD計算原理和方法，然后選擇了適用于污染

2、物長期和短期散發(fā)的雙指數衰減模型，并通過UDF編程，將該散發(fā)模型嵌入到Fluent軟件中?；诖朔椒?，在隨后的幾個章節(jié)中本文作者結合武漢某新建體育館的實際情況，對該場館內甲醛散發(fā)與不同工況下甲醛的凈化效果進行了CFD模擬研究。本文的具體內容及成果如下:
　　1.對武漢某新建體育場館進行密閉工況下的模擬研究，結果表明隨著密閉時間的增加，污染物不斷擴散，濃度越來越高。密閉1h后，在z=1.5m高度平面上已經有部分區(qū)域濃度超過室內衛(wèi)生標

3、準，密閉12h后比賽區(qū)大部分區(qū)域及部分觀眾區(qū)濃度超標。
　　2.保持送風速度不變，對頂部垂直送風、偏向觀眾區(qū)送風和偏向比賽區(qū)送風（送風角度分別為30°、45°和60°）等工況下污染物濃度場和速度場進行CFD預測分析。結果表明，污染物濃度在送風10min內不斷增加10-15min之間開始減小，60min后趨于平穩(wěn)，發(fā)現濃度分布與速度場有關，其中垂直送風對污染物的去除效果最好，隨著送風角度的增加，凈化效果越來越差，因此，垂直送風是最優(yōu)

4、選擇。
　　3.在垂直送風工況下，對不同的送風速度（4m/s、6m/s和8m/s）工況下污染物濃度場的變化進行研究，結果表明，隨著送風速度的增加，開始階段凈化效果有所提升，但最后效果并不明顯，且不符合小球比賽時風速要求。
　　4.在垂直送風和設計風速情況下，按作用面積選取三臺凈化器，通過對分散擺放和并排擺放兩種工況的模擬，得出結論:凈化器分散擺放時，從本身凈化作用及對氣流組織的促進作用兩方面提高凈化效率，比單獨送風提前30m

5、in將室內污染物濃度降到衛(wèi)生標準內;而并排擺放時，對氣流組織影響不大，本身凈化效果受到限制，因此對凈化效果的促進不明顯。然后模擬了各工況下室內的速度場，結果表明垂直送風工況符合比賽區(qū)風速設計要求，因此凈化器可以作為比賽前輔助的凈化措施，減少賽前空調送風系統(tǒng)的運行時間從而達到節(jié)能效果。
　　5.在比賽區(qū)均勻布置了12個測點，并測量密閉工況下z=1.5m高度的污染物濃度值，然后測量了送風工況下各測點的風速值，結果表明:除個別點存在較大