住宅厨房排烟量的确定及烟道形式对烟气流动影响

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近年来,我国城镇化建设速度逐步加快,城镇的人口越来越聚集。在住宅建筑方面,高层住宅建筑也越来越普遍,厨房作为住宅中的“心脏”,其卫生清洁状况也渐渐被重视起来。本文采用实验、CFD模拟以及理论计算的方法研究住宅厨房排烟量的确定以及烟道形式对烟气流动的影响。主要内容如下:首先,针对典型高层住宅厨房,实验监测在烹饪条件下(抽油烟机关闭)操作人员工作呼吸区(距地面1.4m)各污染物(CO2、CO和TVOC)浓度以及温度随烹饪时间的变化规律。参考实验监测与文献中数据,利用CFD模拟技术采用非稳态模拟,改变抽油烟机不同运行工况时(排烟量大小不同),操作人员工作呼吸区各污染物浓度随时间的变化规律。研究表明要满足在烹饪条件下厨房各污染物浓度值均降至室内空气质量标准规定的容许浓度以下,选择合理的住宅厨房排烟量,主要需要考虑的指标应该是TVOC浓度,建议一般住宅排烟量为300m3/h。其次,参照国家标准的住宅厨房排烟道图集,分别对几种典型形式的高层住宅厨房排烟道3层局部系统进行了研究。用CFD模拟了上层住户排烟对下层住户排烟的影响、下层住户排烟对上层住户排烟的影响、主烟道排烟对住户排烟的影响、以及住户排烟和主烟道排烟对上下层住户的影响。模拟比较了不同排烟道形式、导流构件对烟气流动的影响。第三,以等截面式烟道形式为例,分析了烟道的沿程阻力系数和合流的局部阻力系数大小的影响因素,并分析了热压作用在住宅厨房烟道中的应用;对n层排烟道系统可列出n个能量方程,利用计算机数值计算软件MATLAB进行计算。最后,采用数值模拟的方法探讨了几种不同形式的排烟道系统分别在开机率为100%和66.7%(均匀开启)情况下,考虑烟气与室外空气温差分别为0℃、25℃和50℃时,比较各排烟系统的平均排烟量Qa ve、不平衡度q等评价指标;并将等截面式烟道与非等截面式烟道排烟做比较分析。
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