114气溶胶粒子在风管中沉积特性的研究进展_来苏(3)

 

此外,近年来,也有不少研究者提出了一些简化的湍流泳模型,如B.Zhao等人(2006)[35]采用滑移通量模型(DriftFluxModel)模拟了光滑风管中

5结论

通过回顾气溶胶粒子在风管中沉积特性的研究,可以得到以下结论:

(1)在影响颗粒物沉积特性的四个因素中,对粒子尺度、空气流速和管壁粗糙度的研究已相对成熟,众多的实验数据和模拟结果显示:扩散-碰撞区,粒子的沉积速度随直径的增加而迅速增大;扩散区和惯性缓冲区,粒子的沉积速度却随直径的增加而减小。在全部区域内,粒子的沉积速度随空气流速的增加而增大。粒子在粗糙表面的沉积速度比光滑表面高出1~3个数量级。

(2)对风管内表面朝向这个因素的研究并不是很充分,现有成果存在较大差异,应在今后的研究中逐步找出产生差异的原因,得到更加真实可靠的结果。

(3)经验公式法在早期具有相当高的实用价值,但由于近年来缺乏创新性的实验以及数值模拟技术的飞速发展,该方法发展缓慢。

(4)数值模拟法已成为物理实验的重要补充。其中拉格朗日模拟的成果较多,欧拉方法则侧重

0.01 ̄100!m粒子的扩散和沉积,得到了与Mark

R.Sippola和WilliamW.Nazaroff(2004)[15]的实验

类似的结果,但值得注意的是粒子在风管顶面的沉积,二者存在较大差异。

4对三种研究方法的讨论

物理实验是较为传统的一种方法,它以相似理论为基础,在模型中进行观察、测量,根据模型和实型之间的相似性,预测实型的具体情况。无论简单或是复杂的实型,均可由实验台构造,因此这种方法得到的资料非常可靠。对管道中粒子沉积问题的研究最早便起源于实验方法,半个多世纪以来,大量学者利用这种方法得出了对后


??6专题研讨洁净与空调技术CC&AC2007年第3期

13Shimada,M.,Okuyama,K.andAsai,M.transitionalflow.AIChEJournal,39:17-26.

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15MarkR.Sippola,WilliamW.Nazaroff.ExperimentsMeasuringParticleDepositionfromFullyDevelopedTurbulentFlowinVentilationDucts.AerosolScienceandTechnology,38:914–925,2004.

16戴若林(2005).空调系统风管中气溶胶污染及沉积

特性研究.湖南大学硕士论文.

于模型的研究。

(5)目前的研究多限于充分紊流的直管段,这与实际情况存在一定差距。为了进一步改善空调通风系统的卫生状况,今后应加强对气溶胶粒子在更为复杂的变管径、弯头、三通等表面上沉积规律的研究。

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