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雷诺数影响下室内空气流动与污染物扩散机制研究

目录

内容简述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1.1室内空气质量概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.1.2气流组织与污染物输运的重要性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

1.2.1室内环境空气动力学研究进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

1.2.2污染物扩散研究动态．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

1.2.3雷诺数效应对流场影响研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

1.3研究目标与内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

1.4技术路线与论文结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

理论基础与数学模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

2.1室内空气流动基本原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

2.1.1输运方程基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

2.1.2雷诺应力的引入．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

2.2雷诺数概念及影响机理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

2.2.1雷诺数的定义与物理意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

2.2.2不同雷诺数下流态特征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

2.2.3雷诺数对涡旋结构的作用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

2.3污染物扩散理论模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

2.3.1浮力与污染物扩散耦合．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

2.3.2相似性理论和无量纲数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

2.4数学控制方程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

2.4.1连续性方程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

2.4.2动量方程(NavierStokes方程)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

2.4.3质量分数输运方程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50

研究方法与实验设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

3.1研究路径选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55

3.2场景构建与参数设置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57

3.2.1室内空间模型化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．60

3.2.2源汇设定与边界条件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61

3.2.3不同雷诺数工况模拟．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．65

3.3测量技术(实验)或算法验证(模拟)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．67

3.3.1风速、温度测量方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．68

3.3.2污染物浓度测定技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．71

3.3.3数值方法与求解器验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．71

3.4数据采集与分析手段．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．75

结果分析与讨论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．77

4.1不同雷诺数下流场特性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．79

4.1.