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应用CFD方法模拟室内气溶胶的传输与沉积被引量：8: 2010年; 本文对采用基于CFD模型的气溶胶传输与沉降的研究进行了综述,详细介绍了适用于室内气溶胶传输与沉积模拟的数值方法,对比了采用欧拉法以及拉格朗日法的数学模型以及各学者对其进行的假设与修正。同时,给出了各个研究者采用上述模型进行室内气溶胶模拟的实例并对其进行讨论,得出了不同模拟方法研究气溶胶传输及沉降的优势以及存在的问题。; 贺启滨高乃平朱彤吴家正; 关键词：气溶胶 CFD模拟

应用随机轨道模型研究颗粒在通风管道内的沉积被引量：3: 2011年; 本文采用欧拉—拉格朗日法模拟了纳米—微米级颗粒在竖直以及水平通风管道中的沉积。首先,采用常用的RNG k-ε两方程模型得到了时均流场,采用单向耦合的随机轨道模型产生了脉动速度并模拟了流场—颗粒之间的作用。而后,针对RNG k-ε两方程模型会过高估计在扩散区以及扩散—碰撞区颗粒沉积速度的问题,提出了简便的修正方法,并与文献中的经验公式以及试验数据进行了对比。结果表明,应用本文提出的修正方法可以极大地提高欧拉—拉格朗日法模拟颗粒沉积的准确度。; 贺启滨王沩高乃平李全民; 关键词：随机轨道模型

地板送风房间内流场、温度场及负荷特性的研究被引量：5: 2011年; 地板送风系统通过安装于架空地板上的旋流或格栅型散流器送风,架空地板下的静压箱是其区别于置换送风系统和全混送风系统的重要特征之一。本文采用数值模拟的方法对有、无静压箱工况下的下送风系统进行了对比研究,通过对室内流场和温度场的分析,考察了静压箱对室内热平衡的影响。其次,通过负荷有效系数计算了温度分层环境下的空调负荷,并给出了负荷有效系数的数值计算方法,可为今后地板送风系统的工程设计提供参考。; 董昆曹旭明胡伟高乃平; 关键词：地板送风静压箱流场温度场

人体呼出气溶胶在通风房间中运动的受力分析被引量：2: 2011年; 分析了通风房间中人体呼出气溶胶颗粒运动的计算参数,得出了气溶胶颗粒所受的曳力、布朗力、Saffman升力以及热泳力随颗粒粒径变化的近似函数关系。结果表明,气溶胶粒径是颗粒受力的主要影响因素,而粒径不同对力的影响不同。除重力外,气溶胶粒径对其他4种力的影响从大到小依次为布朗力、曳力、热泳力和Saffman升力。通过计算得到了人体呼出的不同粒径气溶胶颗粒受到的上述4种主要作用力相对于重力的大小。计算人体呼出的μm级以下气溶胶在通风房间内的分布时,需要考虑曳力、布朗力以及Saffman升力,其量级均大于小颗粒所受的重力。气溶胶受到的热泳力小于重力,但室内局部的高温热源或者低温冷源附近的温度梯度远高于室内平均温度梯度,因此忽略热泳力会对计算结果造成较大误差。; 贺启滨高乃平朱彤吴家正; 关键词：市政工程气溶胶颗粒受力分析

室内气溶胶颗粒浓度分布与传播特性的研究——对人体颗粒暴露的影响被引量：7: 2009年; 气溶胶对室内空气品质的影响日益受到重视,可吸入颗粒物和其可能携带的病毒对人体的健康造成直接威胁。本文综述了典型室内气流组织形态和不同粒径、不同颗粒源位置以及不同换气次数下颗粒物的浓度分布和传播特性。分析发现:室内颗粒浓度分布受粒径变化影响显著;地板送风中颗粒发生源位置直接影响室内人体呼吸区浓度分布;对于置换通风,即使颗粒源在同一位置,但释放方向不同也将形成不同的室内颗粒浓度分布;对于混合通风,由于流场分布均匀,室内颗粒浓度分布受污染源位置的影响较小;加大换气次数可以减少悬浮颗粒物浓度,但是由此引起的较高风速也会增加颗粒对流扩散的速度,从而增加人体颗粒暴露。; 施孝增高乃平朱彤吴家正; 关键词：室内环境

气溶胶在全混通风小室中浓度衰减的试验研究被引量：3: 2011年; 研究了通风小室内不同粒径气溶胶颗粒(0.3～0.5μm、0.5～1 μm、1～2μm以及2～5 μm)的沉积率在6种典型室内换气次数(6.51h^(-1)、7.81 h^(-1)、9.11 h^(-1)、10.42 h^(-1)、11.72 h^(-1)以及13.02 h^(-1))下的变化情况。采用安装Laskin喷嘴的QRJ-1型气溶胶发生器产生气溶胶颗粒,使用BCJ-1D型激光尘埃粒子计数器测量室内一点的气溶胶颗粒浓度变化。结果表明,在上述6种换气次数下,气溶胶浓度的衰减均与时间近似呈对数关系。相同换气次数下,气溶胶颗粒的沉积率随着粒径的增加而增加;对于同一粒径颗粒,气溶胶的沉积率随着换气次数的增加而增加。换气次数在9.11 h^(-1)以下时,增加换气次数对颗粒沉积率的影响显著;换气次数在9.11 h^(-1)以上时,增加换气次数对颗粒沉积率的影响较小。在较小的换气次数下,颗粒沉积率的增加快于换气次数的增加;而在较大的换气次数下,增加换气次数时,颗粒沉积率的增加速度与换气次数基本一致,而颗粒被排风带走的比例较稳定。; 贺启滨朱彤董昆高乃平吴家正; 关键词：市政工程气溶胶颗粒衰减率

Distribution characteristics of respiratory aerosols in enclosed environments被引量：3: 2010年; This paper studies the spatial concentration distribution and temporal evolution of exhaled and sneezed/coughed droplets within the range of 1.0 to 10.0 μm in an office room with three air distribution methods,including mixing ventilation（MV）,displacement ventilation（DV）,and under-floor air distribution（UFAD）.The simulation results indicate that exhaled droplets with diameters up to 10.0 μm from normal respiration process are uniformly distributed in MV.However,they become trapped at the breathing height by thermal stratifications in DV and UFAD,resulting in a high droplet concentration and an increased exposure risk to other occupants.Sneezed/coughed droplets are more slowly diluted in DV/UFAD than in MV.Low air speed in the breathing zone in DV/UFAD can lead to prolonged human exposure to droplets in the breathing zone.; 高乃平牛建磊Lidia Morawska; 关键词：TRANSMISSION

房间内强自然对流的两方程模型模拟研究被引量：2: 2012年; 强自然对流是火灾时的主要流态之一,利用标准火灾房间内的基准实验数据,比较了工程上常用的3种两方程k-ε模型在预测大功率热源引起的强自然对流时的效果,即Standard(标准)k-ε模型,RNG(重整化)k-ε模型和Realizable(可实现)k-ε模型.研究发现火灾房间内存在垂直方向的下低上高的温度分层,且加热量越大,垂直温度分层的梯度也越大.Standard k-ε模型计算得到的热源附件的湍流动能最大,湍流黏性也最大.总体而言,Realizable k-ε模型的模拟效果稍好于Standard k-ε和RNGk-ε模型.3种k-ε模型预测的温度场准确度比自然对流速度场要高.在房间的中央位置,水平方向的室外流入气流与浮升力气流相互作用导致流态复杂,两方程模型在模拟这一现象时效果不佳.; 高乃平董昆朱彤向阳; 关键词：湍流模型自然对流数值模拟

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国家自然科学基金(50808133)