失重及月球工況下有限空間空氣穩(wěn)定性基礎(chǔ)研究.pdf

1、太空艙作為特殊的運(yùn)動(dòng)“建筑”空間型式之一，其室內(nèi)IAQ控制是非常重要的環(huán)節(jié)，對(duì)此開展研究具有理論和實(shí)踐意義。為了獲得太空艙更合理的氣流組織以及IAQ控制方式，本文研究了兩種基本重力條件(失重及月球工況)下有限空間的空氣穩(wěn)定性，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)了室內(nèi)空氣穩(wěn)定性對(duì)污染物傳播的影響規(guī)律。
　　分析和比較太空艙的各種送、回風(fēng)口布置方式對(duì)艙內(nèi)流場(chǎng)及污染物傳播的影響，初步建立失重及月球工況下的有限空間三維物理模型。采用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)方法計(jì)

2、算月球工況下污染物在3種不同空氣穩(wěn)定性(即Case1～Case3)下的傳播特性。研究表明，月球工況下有限空間空氣穩(wěn)定性與污染物傳播之間存在著一定的內(nèi)在關(guān)聯(lián)。從捕集污染物的角度考慮，對(duì)有限空間三維物理模型的污染物出口布置方式進(jìn)行改進(jìn)，計(jì)算新算例模型中3種不同空氣穩(wěn)定性狀態(tài)與2種不同污染源位置對(duì)污染物傳播特性的影響，探討失重及月球工況下有限空間空氣穩(wěn)定性及污染源位置與污染物的傳播之間的內(nèi)在關(guān)系。
　　研究表明，失重工況下有限空間污染物

3、的傳播受空氣穩(wěn)定性的影響十分微弱。g可以作為一個(gè)很好的評(píng)價(jià)指標(biāo)，當(dāng)g≈0時(shí)，有限空間空氣穩(wěn)定性對(duì)污染物傳播的作用很小。月球工況下，不穩(wěn)定型中污染物沿主流方向傳播較慢，更易于與周圍空氣進(jìn)行摻混，擴(kuò)散能力較強(qiáng)，有明顯的偏離主流方向靠近兩側(cè)墻體的趨勢(shì)，其湍流得到發(fā)展，有限空間受污染明顯更為嚴(yán)重；穩(wěn)定型中污染物沿主流方向的傳播比不穩(wěn)定型中快，可以更快的到達(dá)出口，污染物幾乎完全是沿著主流方向向前傳播，難于向周圍空氣擴(kuò)散，其湍流受到抑制，有限空間受