大空间厂房可根据用途划分不同的区域如工艺区、物料区、物流区等,不同的区域对空气环境的要求也不尽相同,多数大空间厂房中工艺区的空气环境控制要高于其它区域,且工艺区占整个厂房空间比例较小,通过对大空间厂房空气环境进行分区控制,可以降低厂房通风空调能耗。此外,随着工业4.0的推进,越来越多的产品直接面对消费者个性化定制(柔性生产),由于生产流程或生产量等的不同,大空间厂房多个生产工艺区会存在不同时间段运行或仅部分运行的情况,若仅对运行的工艺区(未运行的按非工艺区对待)实施分区域空气环境控制,将更加有效的节省通风空调系统能耗,进而降低生产成本。因此,对大空间厂房空气环境实施分区域控制,并研究有效的实施方法和技术具有重要的现实意义和工程应用价值。针对上述问题,本文应用CFD技术,以有效控制工艺区空气环境参数为目的,研究了大空间厂房分区域空气温度和有害气体控制方法和实施技术,论文内容如下:1、阐述大空间厂房分区域空气环境控制的背景和意义,综合分析了大空间厂房空气环境控制方法和技术的现状。2、在分析大空间厂房气流流态特性基础上,构建描述大空间厂房气流流动的控制方程和湍流模型,以及求解方程的数值方法。3、以单工艺区厂房为研究对象,分析了工艺区和非工艺区空调负荷计算特点,并应用数值模拟方法,研究了单工艺区厂房不同送风形式、送风温度和裙挡对分区控制不同区域流场和温度场的影响规律。4、分析了双工艺区厂房工艺区和非工艺区空调负荷特征,通过数值模拟方法分析了双工艺区厂房流场和温度场的分布规律,探讨了工作台布置方式、运行模式(是否同时工作)和裙挡高度对厂房空气环境分区效果的影响。5、应用数值模拟方法研究大空间厂房有害气体分区控制技术,探讨了侧吸罩和带挡板侧吸罩控制单污染源有害气体扩散的特征,对比研究了多个独立侧吸罩和集成侧吸罩控制工艺区内多污染源的流场和有害气体浓度场的分布规律。