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空气污染对人体健康影响模拟近年来，随着城市化进程的加速和工业化的快速发展，空气污染已成为全球关注的焦点问题。
空气中的有毒物质对人体健康造成了严重威胁。
为了更好地了解和评估空气污染对人体健康的影响，许多研究人员使用模拟模型进行实际情景的模拟，以提供科学依据和有效的决策支持。
本文将介绍空气污染对人体健康影响的模拟方法和其相关的研究成果。
一、模拟方法1. 空气质量模型为了模拟空气污染的分布和浓度，研究人员可以使用空气质量模型。
这些模型基于大气物理、化学和数学原理，可以预测和模拟大气中污染物的传输和转化过程。
通过输入气象条件和污染源信息，模型可以计算出各种污染物的浓度分布，并提供详细的空气质量指数。
2. 人体健康模型为了评估空气污染对人体健康的影响，研究人员还开发了人体健康模型。
这些模型基于流行病学、毒理学和生物学知识，可以预测和模拟人体暴露于不同污染物浓度下的健康风险。
通过输入空气质量数据和人口统计学信息，模型可以计算出不同人群在不同暴露水平下的健康影响。
二、研究成果1. 健康风险评估研究人员使用模拟方法评估了空气污染对人体健康的风险。
他们发现，空气中的颗粒物、臭氧和二氧化氮等污染物与呼吸道疾病、心血管疾病和肺癌等疾病之间存在着明显的关联。
模拟结果显示，高浓度的污染物暴露可以导致炎症反应、氧化应激和细胞损伤，进而引发各种健康问题。
2. 敏感人群分析通过模拟方法，研究人员还可以分析不同人群对空气污染的敏感程度。
老年人、儿童、孕妇以及已经存在慢性呼吸系统疾病的人群被认为是空气污染的高风险人群。
模拟结果显示，这些人群更容易受到污染物的损害，并且在同样的暴露水平下，其健康影响更加严重。
3. 影响因素分析模拟方法还可以用来分析影响空气污染健康影响的关键因素。
例如，研究人员可以模拟不同排放控制策略下的空气质量变化，并评估其对人体健康的潜在影响。
模拟结果显示，减少工业排放、交通尾气和家庭燃煤等行为可以显著改善空气质量和减少健康风险。
室内气流组织数值模拟与舒适度分析摘要：分别对采用百叶侧送侧回、喷口侧送侧回、散流器顶送下回、分层空调、置换通风方式的室内空调室内气流的速度场和温度场进行了数值模拟，并对其结果进行了实验验证。
根据ADPI指标对这几种送回风方式进行了热舒适性评价。
结果表明，分层空调和置换通风是室内中较好的气流组织方式。
关键词：室内；气流组织；速度场；温度场；数值模拟；热舒适引言传统空调系统的气流组织是以送风射流为基础的，通过反复迭代检查温度和速度。
最后，找到合理的回风方案和参数。
空调房间内的供气射流大多是多个非等温湍流射流，一般设计方法是基于单股等温紊流射流的规律，射流约束修正系数、射流重合度和非等温射流的修正系数。
介绍。
这种方法忽略了很多其他因素，如排风口的尺寸和位置、热源的性质和位置等，因此必然有一定的误差，在某些情况下甚至有很大的误差。
若简单地将这种方法用于空间空调系统的气流组织设计，是不合适的。
空间空调系统的气流设计没有成熟的理论和实验结论。
主要研究方法是将气流的数值分析与模型相结合。
由于气流的数值分析涉及到各种可能的内部扰动、边界条件和初始条件，所以可以完全反映房间内的气流分布，从而确定气流的最佳方案。
1室内空气流动的有限元数值模拟机械通风房间内的空气流动多属于非稳态湍流流动，直接模拟尚不现实。
在解决实际问题时，需要对物理模型进行一定的假设和简化处理。
笔者作了以下假设：1）室内空气为低速不可压缩气体，且符合 Boussinesq 假设；2）室内空气流动为准稳态湍流流动；3）忽略能量方程中粘性效应引起的能量耗散。
2各种送风方式下大空间室内气流组织数值模拟2.1研宄对象本文的研宄对象为有内热源、尺寸为12 mX &4 mX5.0 m（长X宽X高）的长方体建筑模型（如图1所示），风口设在外墙侧。
人员和设备由于不断放出热量，对室内气流分布特性有重要影响，将其视作内热源处理。
内热源模型为0.4 mX1.2 mX 1.3 m（长X宽X高）的长方体。
室内空气净化器气流组织的数值模拟研究李喜玉刘伟龙（珠海格力电器股份有限公司家电技术研究院广东珠海 519070）摘要：用AIRPAK软件模拟室内流场分布，并以速度不均匀系数为判据来分析各种情况下的流场；建立室内速度不均匀系数与洁净空气量的关系。
关键词：AIRPAK、速度不均匀系数、洁净空气量Numerical Simulation and Research of Airflow Distribution for the Room with the AirPurifierLI Xi-yu，LIU Wei-long（Household Electric Institute of Gree Electric Appliances, Inc.of Zhuhai，519070，Guangdong，China）Abstract: An air purifier room was numerical simulated using AIRPAK, and in the same room analyses various kinds of valley distribution with the criterion which is established by asymmetric coefficient of velocity .The purpose is to establish an context between Asymmetric coefficient of velocity and CADR . Keywords: AIRPAK、Asymmetric coefficient of velocity 、CADR0引言空气净化器的目的是为了更好的净化空气中的有害物质，洁净空气量、净化效果和室内的流场分布有很大的关系。
设计一款同种类型的空气净化器时，需要根据房间的面积(A)确定空气净化器的送风量，而目前送审的联合企业标准中已经有根据房间面积确定洁净空气量（CADR）的标准：A=0.1* CADR，需要洁净空气量与送风量之间的关系，这样就可以由房间面积来设计合适风量的空气净化器，因CADR值是一个和室内气流组织分布有直接关系的参数，室内气流组织的分布目前还缺乏一种定量合理的评价体系，本文以速度不均匀系数评价室内气流组织，所以，本文旨在建立洁净空气量和速度不均匀系数的关系曲线，根据该曲线可以得到相应的CADR值所需要的K值，然后我们根据房间大小建立模型，给定一系列的风量数值，用AIRPAK仿真得到该K值下所需要的风量数值，即是所需的空气净化器风量值[1-2]。
浙江大学倾＋学位论文第二章数值计算方法２．１所计算房间布置特点本文计算对象如图２一ｌ所示，是一套１６９平方米四室两厅两卫的住宅，共九个房间，总长１６．６米，总宽８．２米，高３．５米，内部各房门均为高１．９５米，宽０．９米。
计算时所有内部的房门均处于开启状态。
：图２—１计算区域图２—２计算阿格２．２计算网格为保证得到流动的主要影响因素，需要考察一定尺度以上的涡，这就要求采用足够细的计算网格。
在对这一要求和计算耗时上的限制进行权衡后，结合实际房间尺寸，对计算区域划分了长、宽、高均为Ｏ．１ｍ左右的六面体结构化网格，共计４６５２１４个，如图２—２所示。
计算结果证明采用该网格可以提供足够的流场信息。
２．３流动特点均匀。
由于甲醛分子量（３０）与空气平均分子量（２８．９６６）相近，因而密度相近可以认为这一假定不影响计算结果。
３．２工况一下各个房间内流动、污染物排放的特点以工况一为例分析各个房间流动、污染物排放过程的特点。
假设经过一段时间的积累后室内甲醛质量浓度为３．３２５６Ｘ１０～［３］ｋｇ／ｋｇ，室外甲醛浓度为零。
开始通风后，外界空气从主卧和次卧１南面的门窗以２米／秒（相当于２级轻风）的速度流入，最后从厨房北面窗口流出（图３一１）。
工况一对该过程进行了计算，共计算了１２０秒内的流动和污染物浓度变化情况。
图３—１工况一计算嚏域图３—２到图３—６显示了工况一下的流场、甲醛浓度场变化情况图３—２工况一ｔ＝ｌＯｓ时刻速度矢量场与甲醛浓度等值面图３—３工况一ｔ＝ｌＯｓ时刻流线图Ｘ乜（ａ）１×１０４、２Ｘ１０～、３Ｘｌｆｆ７等值面（ｃ）２×１０—７等值面（ｂ）１Ｘ１０’７等值面（ｄ）３Ｘ１０－７等值向图３４工况一ｔ＝ｌＯｓ时刻甲醛质最浓度等值面（ｋｇ／ｋｇ）（ａ）高１．５ｍ水平剖面（ｃ）距左侧墙２．９米纵剖面（ｂ）高２．５ｍ水平剖面（ｄ）距左侧墙４．４米纵剖面幽３—５］：况一ｔ＝－ｌＯｓ时刻各剖面上的甲醛浓度分布（ａ）ｔ＝－２０ｓｔｂ）ｔ＝－６０ｓ图３－－７工况一主卧及卫生间２速度场和甲醛质量浓度×１０７水平剖砥图（高度１．５米）由计算结果可以得到各房问甲醛平均浓度随时问变化曲线，如图３—８所示。
洁净室气流模拟设计方案
首先，洁净室的气流模拟设计需要根据具体的生产工艺和洁净
级别来确定。
不同的生产工艺和洁净级别需要不同的气流模拟设计
方案，以确保洁净室内的空气质量符合相应的标准要求。
其次，气流模拟设计方案需要考虑洁净室内的空气流动方向和
速度。
通常情况下，洁净室的气流方向为从洁净区向非洁净区的单
向流动，以防止外部污染物进入洁净区域。
同时，气流速度也需要
根据洁净级别进行调整，以确保空气中的微粒数目符合标准要求。
另外，气流模拟设计方案还需要考虑洁净室内的空气过滤系统。
空气过滤系统是保证洁净室内空气质量的关键设备，它可以有效地
去除空气中的微粒和污染物。
因此，在气流模拟设计方案中需要充
分考虑空气过滤系统的位置和布局，以确保洁净室内的空气得到有
效过滤。
最后，气流模拟设计方案还需要考虑洁净室内的空气循环系统。
良好的空气循环系统可以有效地促进洁净室内空气的流动，降低空
气中微粒的浓度，提高空气质量。
因此，在气流模拟设计方案中需
要充分考虑空气循环系统的设计和布局，以确保洁净室内的空气得
到有效循环和净化。
综上所述，洁净室气流模拟设计方案是确保洁净室内空气质量的关键因素之一。
通过合理的气流模拟设计，可以有效地控制洁净室内的空气流动，降低空气中微粒的浓度，提高空气质量，从而确保产品的质量和安全。
因此，在洁净室的设计和建设过程中，气流模拟设计方案需要得到充分的重视和认真的执行。
室内污染物与健康及寝室空间气流组织的模拟据调查人们的一生中约80%-90%的时间处在室内，室内环境质量不仅影响人体的舒适和健康，而且影响室内人员的工作效率。
然而近几十年来，世界上不少国家都出现了室内空气品质问题。
存在于室内能影响空气品质的污染物常见的有CO2、NOx、VOCs、甲醛等。
在一定浓度范围内，CO2对人体没有伤害。
但其浓度超过一定范围时就会使人体感到不适。
我们有时会有这样的感受，早上起床时感觉到很闷，有种透不过气的感觉；学习、工作时有时注意力不集中，这除了与自身因素有关外，还与空气中CO2浓度过高有关。
根据国内外专家研究，CO2与人体生理反应关系为CO2浓度（ppm）350—500350—10001000—20002000—5000大于5000生理反应室外环境空气清新，呼吸顺畅空气混浊，呼吸不畅，昏昏欲睡头疼、嗜睡、呆滞、注意力无法集中可能导致严重缺氧，造成永久性脑损伤，昏迷、甚至死亡氮氧化物主要对呼吸器官有刺激作用。
由于氮氧化物难溶于水，因而能侵入呼吸道深部细支气管及肺泡，并缓慢溶于肺泡表面水中，形成亚硝酸、硝酸，对肺组织产生强烈的刺激及腐蚀作用，引起肺水肿。
亚硝酸盐进入血液后，能引起组织缺氧。
甲醛主要来自于建筑装饰、装修材料和家具。
科学研究表明甲醛对人体健康有很大危害。
甲醛浓度达到0.1mg/m3时就有异味，人体就会产生不适感；达到0.3mg/m3时可刺激眼睛引起流泪；达到0.5mg/m3时引起咽喉不适或疼痛；浓度再高可引起恶心、呕吐、咳嗽、胸闷、气喘甚至肺气肿；当空气中甲醛浓度达到30mg/m3时，可当即致死。
VOCs是指熔点低于室温，室温下饱和蒸气压大于133.3Pa，沸点在50～250℃范围，一般在常温下能以气体形式存在于室内的一类有机化合物。
TVOCs则是指各个VOCs的总和。
室内空气中VOCs的主要来源有：隔热材料、板材及家具、涂料、日用化学品污染、厨房污染、人的活动污染。
室内污染物颗粒运动模拟与空调系统优化控制分析作者：陈龙来源：《建筑与装饰》2020年第27期摘要气流组织是影响室内环境质量的重要因素，本文对稳态下不同送风方式对室内污染颗粒物浓度的影响做模拟分析，以掌握送风方式与室内颗粒浓度之间的影响关系。
最终参考模拟分析结果，构建有助于人体健康的空调系统优化控制方案，供相关研究的开展借鉴参考。
关键词气流组织;颗粒运动模拟;空调系统优化引言现代建筑室内大多安装空调系统，用以空间舒适度调节及室内环境控制。
随空调系统普及和人处于室内时间的延长，空调房内空气质量成为人们关注的重点。
室内污染物颗粒包括人体释放的飞沫气溶胶、可吸入灰尘等，其分布受气流组织的显著影响，进而改变人体感受。
分析空调送风速度与颗粒运动间的关系，能够为室内空气质量优化提供可靠依据。
1 送风方式与污染物颗粒运动影响关系模拟分析1.1 送风方式对颗粒物浓度的影响（1）空间样本。
为简化模拟试验流程，本文主要分析稳定状态下，空调送风方式与污染物颗粒浓度间的关系。
本次模拟实验在夏季开展，样本空间尺寸为7.5×4.5×2.7m，来自某高校教学楼常规教室，该栋教学楼安装地源热泵空调系统。
以该空间样本为基础，分析侧送风、落地送风和卡式送风三种送风方式下空间污染物颗粒浓度变化情况。
主要仪器设备包括室内环境质量综合检测仪、粒子计数器、细颗粒物浓度测试仪等。
（2）监测点布置。
样本空间长度为7.5m，沿长度方向每2.5m设置监测点，共包括3个监测点;空间宽度为1.5m，每1.5m设置监测点，共包括3个监测点;空间高度为2.7m，依照0.5m、1.2m和2.0m高度将其划分为三个平面，最终样本空间内设置27个监测点。
（3）结果分析。
在样本空间中心位置设置模拟污染源，待空间内颗粒物达到一定浓度后，启动空调系统，分别采用不同方式进行送风，控制送风量均为680m3/h，连续送风2h，采集2h内各监测点颗粒物浓度数据。
实验一室内气流组织模拟实验一、实验目的通过室内气流组织模拟实验，掌握常用风口、常见室内送回风口布置对室内气流分布、工作区温度速度均匀性的影响；掌握室内工作区温度和速度的测量方法、气流演示实验方法。
二、实验原理室内气流组织的优劣直接影响室内热环境的舒适性和空调设计的实现，同时也直接影响空调系统的能耗量。
通常室内工作区由余热而形成的负荷只占全室总负荷的一部分。
另一部分产生于工作区之上。
良好而经济的气流组织形式，应在保证工作区满足空调参数要求的前提下，使空调送风有效地排出工作区的余热，而不使工作区以外的余热带入工作区，从而达到不增加送风量且提高排风温度的效果，直接排除这部分热量，以提高空调系统的经济性。
为此引入评价室内气流组织经济性指标一一能量利用系数n ：t - tH =—p. _______ oL式中，t、t、t分别为室内工作区空气平均温度、送风温度及排（回）风温度。
通过实测获得能量利用系数n，以评价室内气流组织的经济性。
三、实验方法1.气流组织测量方法（1）.烟雾法将棉球蘸上发烟剂（如四氯化钦、四氯化锡等）放在送风口处，烟雾随气流在室内流动。
仔细观察烟雾的流动方向和范围，在记录图上描绘出射流边界线、回漩涡流区和回流区的轮廓，或者采用摄影法直接记录气流形态。
由于从风口射出的烟雾不大而且扩散较快，不易看清楚流动情况，可将蘸上发烟剂的棉花球绑在测杆上，放到需要测定的部位，以观察气流流型。
这种方法比较快，但准确性差，只在粗测时采用。
⑵.逐点描绘法将很细的合成纤维丝线或点燃的香绑在测杆上，放在测定断面各测点位置上，观察丝线或烟的流动方向，并在记录图上逐点描绘出气流流型，或者采用摄影法直接记录气流形态。
这种测试方法比较接近于实际情况。
应注意上述用于记录气流形态的摄影法对拍摄焦距、烟雾与背景的对比度等要求较高。
2.能量利用系数测量方法分别在室内工作区、送回风口处布置温度测点，温度测量仪器采用热电偶测量，工作区温度应采用多点布置取其平均值，计算求得能量利用系数。
试验新兜清洗世界Cleaning World第36卷第11期2020年11月文章编号：1671-8909 (2020) 11-0019-003空气调节下室内污染物扩散数值模拟的综述孔佑方、耿静亚2，王素英\赵晓丹、赵楠楠1(1.郑州经贸学院，河南郑州 450000 : 2.黄河水利职业技术学院河南开封 475000)摘要：目前，室内外环境污染严重，来自装饰材料的室内污染物越来越多，通常情况下，室内装修多会与空气调节装置相配套。
所以气流组织和室内溫湿度调节对污染物的扩散影响非常重要。
C F D 技术模拟已经非常成熟， 并且已得到多次验证。
但该研究对室内污染物扩散较为单一，多数没有考虑多因素的影响。
对今后的研究展望： 对于模拟研究，要使用实验进行验证，当条件不允许时，尽量采用小型实验补充。
非稳态的研究，对于了解扩散 的细微变化非常重要，但大多数研究并未涉及，在今后的工作中，希望能够增加。
模拟研究的多因素分析，往往只考虑一两个因素对模拟结果的影响，距离实际情况有一关键词：污染物扩散；国内外现状；数值模拟；展望 中图分类号：X 55 文献标识码：A〇引言目前，室内外环境污染严重，来自装饰材料的室内 污染物越来越多。
室内污染物主要来源有室外空气污染；建筑装修材 料和室内设备；人类自身活动。
根据不同污染物的性质， 可以将它们分类：化学污染；放射性污染；生物污染； 磁辐射。
根据研宄，通常人们都会在室内进行工作学习，室 外工作的时间占比非常少，所以研究室内的工作环境的 污染物非常重要。
例如，甲醛超标会导致恶心、呕吐等、 严重的会导致呼吸道疾病和白血病，苯是典型的致癌物， TVOC 可能引起恶心、呕吐。
目前，室内污染物的相关 研究己经越来越受到研宄者的重视，建筑环境学科更是 把室内质量划分为一个重要的独立的组成部分。
世卫组 织对室内污染的研究极度关注。
一般情况下，为了舒适度和整体美观，商场、办公 室和写字楼都会安装空调。
室内污染物与健康及寝室空间气流组织的模拟据调查人们的一生中约80%-90%的时间处在室内，室内环境质量不仅影响人体的舒适和健康，而且影响室内人员的工作效率。
然而近几十年来，世界上不少国家都出现了室内空气品质问题。
存在于室内能影响空气品质的污染物常见的有CO2、NOx、VOCs、甲醛等。
在一定浓度范围内，CO2对人体没有伤害。
但其浓度超过一定范围时就会使人体感到不适。
我们有时会有这样的感受，早上起床时感觉到很闷，有种透不过气的感觉；学习、工作时有时注意力不集中，这除了与自身因素有关外，还与空气中CO2浓度过高有关。
根据国内外专家研究，CO2与人体生理反应关系为CO2浓度
（ppm）
350—500350—10001000—20002000—5000大于5000
生理反应室外环境空气清新，呼
吸顺畅
空气混浊，呼
吸不畅，昏昏欲睡
头疼、嗜睡、
呆滞、注意力无法
集中
可能导致严重
缺氧，造成永久性
脑损伤，昏迷、甚
至死亡
氮氧化物主要对呼吸器官有刺激作用。
由于氮氧化物难溶于水，因而能侵入呼吸道深部细支气管及肺泡，并缓慢溶于肺泡表面水中，形成亚硝酸、硝酸，对肺组织产生强烈的刺激及腐蚀作用，引起肺水肿。
亚硝酸盐进入血液后，能引起组织缺氧。
甲醛主要来自于建筑装饰、装修材料和家具。
科学研究表明甲醛对人体健康有很大危害。
甲醛浓度达到0.1mg/m3时就有异味，人体就会产生不适感；达到0.3mg/m3时可刺激眼睛引起流泪；达到0.5mg/m3时引起咽喉不适或疼痛；浓度再高可引起恶心、呕吐、咳嗽、胸闷、气喘甚至肺气肿；当空气中甲醛浓度达到30mg/m3时，可当即致死。
VOCs是指熔点低于室温，室温下饱和蒸气压大于133.3Pa，沸点在50～250℃范围，一般在常温下能以气体形式存在于室内的一类有机化合物。
TVOCs则是指各个VOCs的总和。
室内空气中VOCs的主要来源有：隔热材料、板材及家具、涂料、日用化学品污染、厨房污染、人的活动污染。
VOCs能刺激人体感官，入感觉干燥；刺激眼黏膜、鼻黏膜、呼吸道和皮肤等；VOCs很容易通过血液一大
脑的障碍，从而导致中枢神经系统受到抑制，使人产生头痛、乏力、昏昏欲睡和不舒服的感觉。
很多VOCs被证明是致癌物或可疑致癌物如苯、氯乙烯、四氯乙烯、三氯乙烷、三氯乙烯等。
大学生的大部分时间在寝室的室内空间度过。
因此，寝室环境的优劣情况直接影响人员感受和学习效率及生活质量。
学生寝室并未经过过分精细装饰、装修，所含上述污染物均在卫生要求内，但其他热湿条件也会影响室内人员的舒适感觉。
因而我们又对学生寝室热湿状况进行了CFD数值分析。
仅仅靠自然通风能否形成畅通的气流组织、良好的空气品质，从而满足人体热舒适要求，营造一个健康、舒适的人居环境舒适宜人的环境，是十分有研究价值的本次借用CFD软件对我校寝室的自然通风下的气流分布进行模拟，结合本学期建筑环境学课程所学知识，分析各个典型位置处的空气龄、PMV、PPD等与人体感受有关的参数，对宿舍通风优劣和各个不同位置处的空气新鲜程度进行评价，以达到研究的目的。
利用CFD数值模拟方法研究室内热环境已成为现代通风空调工程研究规划和设计重要手段之一。
目前应用较多的CFD 商用软件有FLUENT ，STAR - CD ，PHOENICS等，本次模拟使用网络上容易下载到的Airpak进行模拟。
Airpak是FLUENT软件下专门面向HV AC 领域的软件，是用于模拟室内气流组织的CFD 专用软件，用于工程领域和科学研究。
它提供的模型有强迫对流、自然对流和混合对流模型、热传导、流固耦合传热模型、热辐射模型、湍流模型。
Airpak所使用的离散化方法是有限体积法，具体地说，是将计算区域划分为网格，并使每个网格点周围有一个互不重复的控制体积，将控制方程对每一个控制体积积分，从而得出一组离散方程，在初始条件和边界条件确定后，即可得方程的解。
2001年被Fluent 公司采用了一位学者的室内零方程模型并在Airpak中采纳，有实验证明选用室内零方程模型进行热环境数值模拟，能准确预测室内空气流动特性。
故本次模拟也使用了此种模型。
1.参数假设和物理模型
实验研究对象为天佑斋学生宿舍，经过实地测量，测得单间宿舍的尺寸为
5m*3.5m*3.2m。
并有防盗门一扇和推拉式玻璃门一对，尺寸分别为2m*1m、2.5m*1.5m。
室内热源主要考虑人员、电脑和灯具散热。
模拟情况为室内人员4
名，边界类型为定热流量70W/人；电脑4台，定热流量110W/台；灯具2盏，定热流量45W/盏；绝热隔板2块。
防盗门和推拉式玻璃门全开，分别作为送风口和回风口。
并且，除穿堂风外没有风扇或其他干扰流场的因素存在。
根据房间的实际建筑结构尺寸，并对其进行了一定的简化，建立了下图所示的数值模拟物理模型。
2.模拟的数学模型和边界条件 1.数学模型
经过查阅，在CFD － 流体计算动力学领域中，流体流动和换热问题的核心问题是求解流体控制方程，室内空气热湿交换满足质量守恒定律、动量守恒定律、能量守恒定律和组分守恒定律方程。
控制方程的通用形式：
ϕ
ϕϕϕρρϕS grad U t
+Γ=+∂∂)(div )(div )
( 在稳态流动下:
ϕϕϕϕρS grad U +Γ=)(div )(div 式中，
ρ为空气密度;；U 为速度矢量; ϕ为因变量，可表示速度矢量分量、温度等流体参数； ϕΓ为对应ϕ的扩散系数;；ϕS 为源项。
为了简化问题，作如下假设：
1）室内空气低速流动，可视为不可压缩流体 2）且符合Bossinesq 假设； 2）流动为稳态流动； 3）室内空气为辐射透明介质
并且在软件中设置墙体优先度为零，不计墙体的辐射室内对热环境的影响，
以达到简化的目的。
2.边界条件
假设环境温度（ambient）为25摄氏度，开口处温度取环境温度。
回风口处假设没有损失。
表1 边界条件汇总表
名称数量尺寸模型类型边界类型取值房间1间5m*3.5m*3.2m room 定壁温25℃玻璃门1扇半开 1.5m*2.5m opening —ambient 防盗门1扇2m*1m vent 自由出流有效系数
1.0
隔板2个1m*1.7m partition 绝热—灯具2盏 1.2m*0.2m*0.2m block 定热流量45W/盏人员4人0.3m*0.2m*1.7m person 定热流量70W/人电脑4台0.4m*0.4m*0.4m block 定热流量110W/台
3.数值模拟结果与分析
模拟结果显示最终房间处处的温度都为25℃。
这是因为为了简化模型，对实际情况作了多种假设，包括墙体不参与辐射、环境温度稳定等条件。
因此得到房间内温度皆为25℃的结果，这是与假设的条件相对应的。
本次模拟目的是预测室内流场和人员对空气品质的主观评价，因此忽略所模拟的温度场与实际情况不同这一现象，从而着重评价气流组织情况。
速度分布：
穿堂风从房间中央位置穿过，室内人员及设备呈对称分布，气流速度大小从房间中央向两侧减小，人员静坐高度处速度约为0.15m/s，人员不会产生吹风感。
由于两个隔板的作用，在靠近开口和回风口的两侧各自形成空气的回流，并且是从下部进入房间，由于房间内有热源，气流受热后密度减小，上浮至房间上部，最终流出。
气流在流动过程中还受到一定的阻碍作用，人员、电脑和隔板都会对气流产生阻力，使气流在流经人员和设备的前后过程中流速减小。
各个截面的速度分布图如下所列。
（1）Y=1.2m处速度分布：（人员静坐高度）
（2）Y=1.6m处速度分布：（站立高度）
（3）X=1.6m处速度分布：（房间中部截面）
空气龄是房间内某点处空气在房间内已经滞留的时间，反映了室内空气的新
鲜程度，它可以综合衡量房间的通风换气效果，是评价室内空气品质的重要指标。
一般家庭10㎡左右的空调房内空气龄在1000s-1200s之间。
高的时候达到1200S，靠墙末处1000S左右，书房家具周围1077S左右；空气质量较差。
Airpak可以精确地模拟所研究对象内的空气流动，可以准确地模拟通风系统的空气流动、空气品质、传热、污染和舒适度等问题，并依照ISO 7730标准提供舒适度、PMV、PPD等衡量室内空气质量（IAQ）的技术指标。
此次模拟使用Airpak所提供的空气龄（mean age of air）预测室内流场中的空气新鲜程度。
从图中可以看出，空气龄在水平方向上从两侧向中央逐渐增加，在垂直方向上由下部向上部逐渐增加。
从人员所在截面处的空气龄分布可以看出，靠近vent 处的空气龄比靠近opening处的更小；从Y=1.2m处空气龄分布可以得知，此截面上四周的空气龄小于中部的空气龄。
从以上的气流速度分布图可以看出，第一，气流自两个开口处的底部流入室内，最终从开口处的上部流出，空气在房间中部停留更长时间；第二，房间中部处的气流速度低于墙壁附近的空气流动速度。
所以在一定高度处的空气的空气龄会大于同样高度处房间四周的空气龄。
（1）X=1.6m处空气龄：
（2）X=1.0m处空气龄：（人员所在处的纵截面）
（3）Y=1.2m处空气龄：
（1）X=1.6m处PMV分布
（2）X=1.6m处PPD分布。
