通风空调管道内颗粒物沉积行为的理论及实验研究

论文摘要

空调系统的应用越来越普及。例如：上海市在新建的全装修的居民住宅中大力推广中央空调，据有关部门预测，到2010年上海新建住宅中安装中央空调的比例将达到30％。大量的研究已经证实中央空调的过滤网、通风口和通风管道是藏污纳垢之所，那里很适宜细菌、霉菌和病毒等微生物的滋生繁衍；如果管道内湿度过分，很容易使室内产生霉菌，如果管道内太干燥，又会引起扬尘，增加室内空气中的可吸入颗粒物；家用空调的过滤网如果疏于清理，也会影响室内的空气质量。本文首先介绍了室内空气品质与人体健康的关系，回顾了课题的国内外的研究现状及主要研究方法。根据已有的颗粒沉积经验方程以及实验数据从颗粒大小、壁面特性等方面分别探讨了尘粒在管道的沉降特性，以及对沉积速度的影响因素及其影响特性。通过比较分析颗粒沉积数据与由经验方程得到的曲线，拟合得到直管道颗粒侧面、顶面沉积速度曲线以及弯头各壁面颗粒沉积速度的经验方程及曲线。由于实验中多数采用单分散性颗粒，而实际情况下颗粒为多分散性颗粒，利用拟合得到的沉积速度，结合西安市空气质量，预测了进入陕西省历史博物馆的中央空调风系统的粉尘总量，以及粉尘粒径分布；以陕西省历史博物馆的中央空调风系统为例，分析了其过滤器和风道的清洗年限。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 通风空调系统与颗粒物
• 1.2 管道内颗粒沉积的研究
• 1.3 本文的研究方法及内容概述
• 1.4 本课题的研究意义
• 2 颗粒物的输运机理
• 2.1 颗粒的受力
• 2.2 颗粒的沉降
• 2.3 相关参数定义
• 3 颗粒沉积经验方程及曲线
• 3.1 水平直管竖直壁面上的颗粒沉积速度
• 3.1.1 扩散区颗粒
• 3.1.2 扩散碰撞区颗粒
• 3.1.3 惯性缓冲区颗粒
• 3.1.4 竖直壁面整体图
• 3.2 水平直管水平壁面上的颗粒沉积速度
• 3.2.1 扩散区颗粒
• 3.2.2 扩散碰撞区颗粒
• 3.2.3 惯性缓冲区颗粒
• 3.2.4 水平壁整体图
• 3.3 水平弯头上的颗粒沉积速度
• 3.4 本章小结
• 4 颗粒沉积数据
• 4.1 水平直管竖直壁面
• 4.1.1 实验风道光滑竖直壁面
• 4.1.2 实验风道粗糙竖直壁面
• 4.1.3 实际风道竖直壁面
• 4.2 水平直管水平壁面
• 4.2.1 实验风道顶面
• 4.2.2 实验风道底面
• 4.2.3 实际风道水平壁面
• 4.3 水平弯头
• 4.4 各类壁面的比较
• 4.4.1 光滑壁面与粗糙壁面
• 4.4.2 直管顶面、底面与侧面
• 4.4.3 实际风道横竖面比较
• 4.4.4 直管与弯头
• 4.4.5 实际风道壁面与实验风道壁面
• 4.5 本章小结
• 5 曲线与实验数据的比较分析
• 5.1 光滑水平直管道竖直壁面颗粒沉积拟合曲线
• 5.2 水平直管竖直壁面
• 5.3 水平直管水平壁面
• 5.4 水平弯头
• 5.5 本章小结
• 6 空调风道内积灰的案例比较
• 6.1 风道入口尘粒分布
• 6.2 过滤器出口尘粒分布
• 6.3 过滤器灰尘沉积
• 6.4 风道灰尘沉积
• 6.5 本章小结
• 7 结论及建议
• 致谢
• 参考文献
• 附录 攻读硕士学位期间科研成果