住宅通风气流控制与CFD模拟

住宅厨房颗粒污染特性与通风系统新考虑高军高军,博士,副教授,同济大学,E-mail:gaojun-hvac@“气流控制与CFD模拟”专题交流1住宅厨房油烟颗粒污染特性2住宅厨房通风系统的思考住宅烹饪燃料燃烧污染产物、中式高温烹饪下油和食物裂解污染厨房污染源与非吸烟女性患肺癌高度相关（华人家庭主妇流行病学结论）厨房PM2.5浓度远高于室外，且含有PAH等有害化学物质，应引起关注油烟颗粒油烟PAHs1.1厨房污染源量化研究状况生化、生理、毒理、流行病学研究较多CFD计算中多假定散发模式LaiandChen(2007,2008),

BuildingandEnvironment;LimandLee(2008),EnergyandBuildings;

王刚,王汉青

(2009),湖南工业大学学报;李梅芳,彭小勇等

(2010),制冷空调与电力机械……Chiu

and

Yu(2004),

International

Journal

of

Cancer

Yu

and

Chiu(2006),

Cancer

Research

温梦婷,胡敏(2007),环境科学

谭德生,邝元成(2012),

环境科学……基于气流分布CFD的人体对污染吸入因子尚无定量1.2油烟颗粒散发物理特性粒径谱源强度散发强度的粒径分布=总散发强度S

X

体积粒径分布X=1.2油烟颗粒物理散发特性1.3油烟颗粒散发化学特性（PAHs）定油量:80g定油温:No.1-40g,No.2-60g,No.3-80g1.3油烟颗粒散发化学特性（PAHs）1.3油烟颗粒散发化学特性（PAHs）三种典型菜肴(标准化流程)油爆虾炒青菜葱爆肉炒青菜葱爆肉油爆虾累积散发量：炒青菜2501ng，葱爆肉5436ng，油爆虾8451ng

25根，55根，85根1.4个体暴露与吸入因子CFD模拟数学模型：RNGk-εmodel+Driftfluxmodel做饭时闻到强烈的油烟味？冬季做饭会开启门窗吗？何时开启油烟机？2.1住宅厨房通风习惯问卷何时关油烟机？1031份2.2高层住宅厨房集中排烟--问题变截面烟道子母型烟道变压式烟道等截面烟道1、面向户间串烟、串味问题为主；2、烟道动静压转换阻力大；3、部分烟道施工难度大；4、户间流量难以平衡。各层用户通风不均匀性，底层用户排烟量少，排烟管道存在串烟和倒灌2.3常用的等截面排烟系统（单管）1、户间排烟通风量均匀性差，顶层用户960m3/h，底层用户180m3/h；2、各楼层用户风机工作点分散；3、排烟管道正压较大，串烟/倒灌难以避免。2.4双管送/排风系统可行性分布式集中式混合式各层用户风量平衡性各层用户风机工作点1.平衡了各层用户环路阻力2.排风均匀性得到大幅提高3.风机工作点分布比较集中

4.变工况下均匀性好

不同使用系数时用户均匀性1.补风口与排风口负压较大，需研究两者的衔接气流；2.负压不能依赖厨房封闭来实现，避免气密性干扰。2.5集成式等截面烟道均匀排风探讨1.仅设置屋顶集成风机排烟，住户仅保留无动力/微动力集烟罩。2.新风由各住户经所在层新风管被动吸入（住户厨房关闭，保持正常气密性即可）。3.屋顶集成动力维持排烟道负压，防止串烟倒灌问题。4.各住户厨房排烟噪声大幅降低。1.以一种流量分布器，实现等截面烟道流量均匀（设计状态）。2.以分布器汇流阻力/直通阻力自适应性，保证较高的运行平衡率。3.主烟道1/2层间补入单户设计排烟量，确保汇流流量比低于敏感限值。4.集成风机变风量运行，适应高层建筑变工况条件下节能要求。案例

设计工况下风量运行下风量分析相同使用系数不同层启闭-风量分析风机工作点总结住宅厨房油烟颗粒散发粒径谱/源强度/PAHs可实现定量化，为CFD模拟和人体吸入暴露提供依据。住宅厨房无组织自然补风可能恶化颗粒污染程度，且与供暖空调节能违背。高层建筑双管同程式系统可确保用户流量均匀，但需保证局部负压衔接。高层建筑集成式等截面烟道排风系统具有负压防串烟/变工况流量自适应等优点，需深入开发相