目前,我国的发电形式仍以火力发电为主,而煤炭作为其主要燃料,经常需要提前放置在煤棚内以便供给,因此,大跨度煤棚得到了广泛的建设与应用。由于我国节能环保的要求和建筑用地的严格限制,煤炭的堆放必须采用封闭贮存的方式。煤棚内机器作业时的排放、煤炭本身的氧化放热等因素,导致密闭空间内的空气质量有所下降,严重时会威胁作业人员的安全和健康。煤棚内环境主要受热量和粉尘两大因素影响,煤堆与空气的化学反应产生热量,煤炭在运输、筛分等工业操作中会产生粉尘,这对煤棚内的空气质量有较大的影响。本文首先对煤棚内的工作环境以及物理参数进行调查研究,得到相关数据,确保模拟符合实际。其次,采用CFD数值模拟的方法,对结构建立准确的计算模型,设定边界条件及相关参数,运用Fluent软件进行求解,完成煤棚内自然对流和混合对流过程的数值模拟。最后,对大跨度煤棚内的气流组织形式进行研究,总结对流换热规律,为工业煤棚的对流通风的优化设计以及作业工人的人身安全提供依据和参考。自然对流模拟过程中大跨煤棚处于封闭状态,通过改变其内部热源的形状、高度、温度以及数量等因素来研究结构内气流的流动状态,得出不同的热源分布形式下结构的温度云图,发现其有不同的分层现象。但大致可以归纳为三层:第一层在结构热源高度以下范围内,热源产生的浮力羽流紊乱向上,结构底部的温度会相对偏低,随着时间的增加,该范围的温度依旧会升高;第二层为热源同一高度以上至中间偏上高度范围内分层明显且温度梯度较大;第三层是结构顶部小范围内存在过渡区,温度梯度较小。两热源中间位置的温度比两侧温度略高,该位置作业的人员需要在短时间的工作后进行换班换次。煤棚在夏季或过渡季节采用自然进风的形式,可以节约建筑的运行能源。混合对流模拟中,通过改变门窗的开闭以及外部进风的速度研究结构内部的对流换热,得出门窗开启时结构内的温度有明显下降,不同的外部风速对于结构内部温度的下降所用时间基本相同,进入结构的气流运动路径也基本一致。