孙 科，王 锐，周 锟，贺 铸，刘少杰

武汉科技大学 省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室，武汉430081

当前我国的大气污染已相当严重，特别是氮氧化物（NOx）和挥发性有机物（VOCs）等气体污染物以及由化学反应而得到的多环芳烃（PAH）等碳烟前驱物，由气体污染物相互反应、成核、凝并和团聚而得到的纳米微米气溶胶污染物，如PM2.5和PM10等（Cao et al，2003，2005；He et al，2015；Zhou et al，2016；Huang et al，2017；Li et al，2017）。该类污染物通常处于大气边界层、城镇生活区工作区周围和渗透入室内的空间，长期暴露于此类污染物对人体健康影响特别明显（Huang et al，2014；Niu et al，2017）。这些污染物影响区域在环境上位于城镇地面上空、建筑壁面附近、汽车尾气或工业废气排放系统、采样仪器管道内、通风或净化系统通道内、室内空间近壁面、人体表面附近和人体呼吸道内等。从流体物理上理解提炼为，颗粒污染物在上述开放空间或闭合管道中，在其影响的暴露体近壁面区域受空气载体作用而运动，其边界层近壁面流态、尺度谱和浓度谱对暴露体起着非常重要的直接作用（Yu et al，2004；Zhao et al，2004；Chen et al，2012；Zhou et al，2014）。

以大气雾霾颗粒物在建筑通风管道系统的运动和沉积特性为例，颗粒物的室内外通风交互贡献率决定着室内人体附近的颗粒暴露，进而影响人体健康。诸多通风管道均处于非均匀湍流状态，湍流场变化将导致微纳颗粒在管道呈现非均匀分布状态，引致沉积速度和通过率发生变化。例如，Sippola（2002）和 Sippola and Nazaroff（2004）对具有实际结构的管道系统进行研究，结果表明：湍流结构改变使沉积增强1—2个数量级。Chen and Zhao（2011）和 Zhao et al（2004）对通风系统开展大量沉积、过滤、渗透和浓度分布的建模、解析和模拟研究。……