對(duì)于空調(diào)房間,，為了維持室內(nèi)一定的溫、濕度環(huán)境,，要進(jìn)行一個(gè)熱濕交換過程,，經(jīng)過熱濕處理后的空氣經(jīng)由螺旋通風(fēng)管送往空調(diào)房間。因此,，若管道保溫措施不當(dāng),，則氣流與管壁間的溫差產(chǎn)生的熱泳力會(huì)加速顆粒的沉積,，一些研究者,，認(rèn)為即使氣流與管壁之間存在一個(gè)小的溫差也會(huì)加速顆粒沉積速率。然而,，前人的研究多基于小斷面通風(fēng)管道內(nèi)的顆粒物沉積,，同時(shí)空氣濕度變化對(duì)通風(fēng)管道內(nèi)顆粒物沉積的影響還未有報(bào)道。該文采用雷諾應(yīng)力模型(RSM)模擬管道內(nèi)湍流,，在接近實(shí)際空調(diào)通風(fēng)管道尺寸斷面的管道內(nèi)應(yīng)用拉格朗日隨機(jī)軌道模型對(duì)完全發(fā)展湍流中顆粒物沉積進(jìn)行模擬研究,，對(duì)于管道內(nèi)氣流與管壁溫差所產(chǎn)生的熱泳力對(duì)顆粒物沉積的影響進(jìn)行探討，同時(shí)研究空氣相對(duì)濕度對(duì)顆粒物沉積的影響,。對(duì)于實(shí)際空調(diào)系統(tǒng)通風(fēng)管道而言,，送風(fēng)溫度、濕度因季節(jié)的變化而不同,，因主氣流溫度與管壁的溫差而導(dǎo)致的熱泳力將會(huì)促進(jìn)次微米級(jí)小微粒的沉積,。有關(guān)熱泳力對(duì)顆粒沉積的影響,，一些研究者曾加以研究，PM2.5的沉積效率主要受主氣流與冷壁面的溫差影響,，熱泳力是 導(dǎo)致PM2.5沉積的關(guān)鍵因素,。只有顆粒進(jìn)入邊界層的粘性底層時(shí)，布朗擴(kuò)散才是 顆粒沉積的控制機(jī)理,，熱泳力對(duì)小顆粒(如幾個(gè)微米級(jí)或以下)的傳輸,、沉積有重要影響。并且沉積速率及粒徑范圍皆隨著主氣流與壁面溫差的提高而增加,。
其它研究者也都認(rèn)為溫差導(dǎo)致的熱泳力能促進(jìn)顆粒的沉積,。該研究針對(duì)1μm的顆粒探討主氣流與管壁之間溫差對(duì)顆粒沉積的影響。為入口空氣溫度24℃時(shí)不同壁面溫度所形成主氣流與冷壁面的溫差對(duì)顆粒沉積的影響,，溫度梯度均為沿著壁面的法線方向,，溫度向管壁處降低。當(dāng)固定入口溫度時(shí),，隨著管壁溫度的提高,，顆粒沉積速率有下降的趨勢(shì)，無論底面,、側(cè)壁還是 頂壁面都是 如此趨勢(shì),，表明了主氣流與壁面溫差所產(chǎn)生的熱泳力促進(jìn)了顆粒的沉積。同時(shí)可以看出,，側(cè)壁顆粒沉積速率同頂,、底面相比，其沉積速率略小,，底面的沉積速率最大,。然而對(duì)于實(shí)際空調(diào)系統(tǒng)通風(fēng)管道而言，都會(huì)有保溫措施,，管道壁面可視為熱絕緣,，主氣流與管壁之間的溫差很小，那么熱泳力對(duì)顆粒沉積所起的作用可以被忽略,。
然而當(dāng)入口空氣溫度提高,，而管壁保持絕緣時(shí)，發(fā)現(xiàn)不同之現(xiàn)象,?？梢园l(fā)現(xiàn)隨著入口溫度的提高，底面,、側(cè)壁的顆粒沉積速率均略呈下降趨勢(shì),，而頂面的顆粒沉積速率則呈現(xiàn)升高趨勢(shì)。雖然設(shè)立了管壁絕緣的邊界條件,，但管道頂部的氣流溫度略高于管道底部,，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)升力,。因此溫差產(chǎn)生的升力作用使較多的顆粒分散于管道空間的上部，所以,，管道頂部的顆粒沉積速率有升高趨勢(shì),，底部及側(cè)壁的顆粒沉積速率則略呈下降趨勢(shì)。另外,，隨著溫度的升高,，空氣的粘度增加而導(dǎo)致管道內(nèi)氣體流動(dòng)的雷諾數(shù)有所減小，湍動(dòng)能有所降低致使顆粒的湍流擴(kuò)散作用減弱也有關(guān),。
濕度對(duì)顆粒沉積的影響
空調(diào)系統(tǒng)為了滿足室內(nèi)一定的濕度要求,，通風(fēng)管道閥門在新風(fēng)處理單元一般需要加濕過程，經(jīng)過加濕處理后的空氣,，其中的顆粒沉積是 否有影響尚需研究,。在該研究中，于入口空氣16℃時(shí),，對(duì)通風(fēng)管道內(nèi)空氣相對(duì)濕度40%-80%的環(huán)境條件顆粒沉積進(jìn)行了模擬研究,。空氣相對(duì)濕度的提高會(huì)改變空氣的粘度,、密度,、熱導(dǎo)率等物性，將空氣相對(duì)濕度改變所引起的物性變化計(jì)算出來,，在模擬計(jì)算過程中,，認(rèn)為每個(gè)物性都對(duì)應(yīng)著一個(gè)相對(duì)濕度。隨著氣流相對(duì)濕度的提高,，顆粒沉積速率均相應(yīng)增加,。這是 由于空氣相對(duì)濕度的提高，濕空氣的粘度也會(huì)相應(yīng)提高,，增加了湍流邊界層的厚度,，使得更多的顆粒進(jìn)入這個(gè)低速的粘性邊界層，因此提高了顆粒沉積速率,。該研究只是 對(duì)于絕緣管壁的情況進(jìn)行的計(jì)算在實(shí)際運(yùn)行中,，倘若管壁保溫措施不當(dāng),，則較高濕度空氣中的水會(huì)凝結(jié)于管壁,，這就會(huì)相應(yīng)提高管壁的粗糙度，粗糙度的提高會(huì)促進(jìn)顆粒的沉積,，所以沉積速率會(huì)有相應(yīng)的提高,，而潮濕的管道內(nèi)環(huán)境，適宜的溫度則為真菌,、細(xì)菌等提供了繁殖的溫床,，對(duì)室內(nèi)空氣品質(zhì)會(huì)有嚴(yán)重的影響,。
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