医院病房室内污染物扩散规律的数值模拟研究

摘要

医院作为一个特殊的服务性机构，对室内空气质量的要求较高，同时医院又是较容易受到污染物侵害的场合。目前大气污染日益严重，室外大气中空气污染物可通过建筑密封性不良的门窗渗入室内环境中。不同的送风方式对室内空气质量有一定的影响，本文主要研究空调送风方式对病房内空气污染物扩散的影响。医院病房通常采用上送风、置换通风等空调通风方式，在过渡季节辅以自然通风等方式来维持室内的舒适度和空气质量。
　　本文运用FLUENT软件对自然通风、上送上回式通风及置换通风三种工况下室内温度分布、气流速度分布、室内污染物浓度的扩散情况进行了模拟分析，得到了三种不同送风方式室内污染物浓度、速度和温度分布规律。结果表明:三种送风方式中，采用上送上回式通风方式时室内污染物浓度最低;置换通风方式时，室内空气出现明显的垂直梯度分布，仅能保证病人所在水平区域内的污染物浓度满足要求，而且风速较低热舒适性好;当室外风速较低时，自然通风方式难以将室内空气污染物顺利排出。
　　本文通过比较三种通风方式对污染物扩散分布影响的规律，得出合理控制室内污染物分布的方案，并为以后医院空调系统的合理选择和设计提供了理论依据。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题背景

1．1．1 大气污染现状

1．1．2 医院建筑污染现状

1．1．3 空调气流组织与室内空气环境的关系

1．1．4 研究气流组织之于医院病房的必要性

1．2 研究的目的和意义

1．3 国内外研究现状

1．3．1 国外研究现状

1．3．2 国内研究现状

1．4 本文研究的主要工作内容

1．4．1 研究内容

1．4．2 研究方法

1．4．3 技术路线

1．4．4 研究流程

第二章 室内污染物现状及通风方式分析

2．1 公共建筑室内污染物现状

2．1．1 公共建筑室内污染物种类

2．1．2 室内空气质量标准

2．1．3 室内空气品质的评价方法

2．2 通风方式与室内空气品质

2．2．1 自然通风机理

2．2．2 机械通风气流组织的常见形式

2．2．3 置换通风系统的原理

2．3 数值模拟通风方式的确定

2．4 本章小结

第三章 CFD基础理论方法及其在暖通领域中的应用

3．1 CFD的基础知识

3．1．1 CFD的简介

3．1．2 CFD软件的求解过程

3．2 数值模拟理论基础介绍

3．2．1 微分方程的离散方法

3．2．2 离散方程的求解方法

3．2．3 湍流模型

3．3 FLUENT软件介绍

3．3．1 基本介绍

3．3．2 求解流程图

3．3．3 本文涉及的相关设置

3．4 CFD技术在暖通领域中的应用

3．4．1 暖通空调基本问题

3．4．2 应用CFD技术需注意的问题

3．5 本章小结

第四章 病房物理模型的建立及模拟计算的设置

4．1 病房物理模型的建立及简化

4．2 模拟条件及通风参数的确定

4．3 模拟参数确定

4．3．1 网格划分

4．3．2 基本假设

4．3．3 FLUENT软件相关参数设定

4．3．4 设置求解控制参数

4．4 本章小结

第五章 不同空调通风方式模拟结果及分析

5．1 数值模拟不同通风方式下的基本流态特征

5．2 数值模拟结果温度分布情况

5．3 数值模拟结果速度分布情况

5．4 数值模拟结果CO2浓度分布情况

5．5 本章小结

第六章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

后记

硕士期间发表的论文