通风管道内壁面固态可吸入颗粒物再悬浮效应研究

沉积在通风系统风道内表面的颗粒受到空气流动的影响，会发生再悬浮，从而影响室内颗粒浓度和粒径分布，进而增加室内人体颗粒暴露量。因此，定量研究颗粒再悬浮效应成为深化认识室内颗粒污染及控制的重要基础问题。.项目基于湍流猝发作用下的颗粒起动理论，研究针对通风系统封闭空间固态可吸入颗粒物再悬浮的"粒径谱-壁面-流动"相互作用效应，建立预测模型；同时在可控条件下（扰动空气的流动特征、环境温湿度、接触表面粗糙度特性以及颗粒物初层、粒径等），通过实验方法研究通风系统中风道内壁面的颗粒再悬浮规律，以及再悬浮对通风室内颗粒污染水平的影响效应。最后评估再悬浮作为通风系统封闭空间内可吸入颗粒物的源项对室内颗粒浓度所产生影响的规律。.本项目旨在全面研究通风管道内固态可吸入颗粒物的再悬浮规律及其各类影响因素，以及风道内颗粒再悬浮现象对室内颗粒污染的效应，能为室内颗粒污染和控制奠定应用基础，有助于建立面向工程的分析方法

我们按照项目计划书的内容，圆满完成了如下研究工作：.(1).对封闭空间颗粒物再悬浮的影响进行了初探，针对牙科诊室、人员密集的公共场所（学校食堂）、正压洁净室以及门窗缝隙的穿透系数计算等几类建筑环境应用情形，分析了颗粒物再悬浮的影响，为研究颗粒再悬浮的必要性和应用前景奠定了基础；.(2).基于湍流猝发作用下的颗粒起动理论，建立了通风管道内颗粒再悬浮率的预测理论模型，该模型基于凝聚成团颗粒的力矩平衡提出了颗粒临界起动速度的概念，模拟结果与三组独立实验的实验数据吻合良好，较好的反映了空气流速、粒径大小以及壁面材料等因素对颗粒再悬浮率的影响规律；.(3).提出了一种简便、快捷的测量风道内颗粒再悬浮的实验方法。该方法避免了需要连续高精度测量表面颗粒质量变化的做法，而是通过直接测量风道测试段上下游的颗粒物浓度、基于我们推导的测试段颗粒质量守恒方程进行测试，不但简单，而且能直接测量通过抬升作用从而真正“悬浮”于风道内空气的有效颗粒再悬浮率。基于该测量方法的测量结果较好的反映了空气流速、粒径大小对颗粒再悬浮的影响规律，为实际应用提供了简易的方法；.(4).建立了风道内颗粒再悬浮、沉积耦合风道所连接室内颗粒动力学行为的全系统颗粒传播动力学模型，并给出了解析解，模拟结果与我们开展的实验室测量结果吻合良好。该模型可用于估算风道内颗粒再悬浮对室内颗粒物污染水平以及人员暴露量的影响。.本项目通过理论和实验手段，全面研究了通风管道内固态可吸入颗粒物的再悬浮规律及其各类影响因素，以及风道内颗粒再悬浮现象对室内颗粒污染的效应，从而为室内颗粒污染和控制奠定应用基础，建立了面向工程的分析方法。.本项目成果显著，依托本项目已在建筑科学和空气质量相关领域著名SCI国际期刊发表论文9篇，累计影响因子总和为24（2011年影响因子），在本专业著名系列国际会议宣讲论文1篇，研究成果已经得到国际同行的好评和引用。