新型双舱连续流动测试系统CFD分析及性能评价
2021-03-21关红艳周建张晶晶刘未杰贾祺宁占武郭中宝
关红艳 周建 张晶晶 刘未杰 贾祺 宁占武 郭中宝
(1中国建材检验认证集团股份有限公司,北京 100024;2北京市劳动保护科学研究所,北京 100054)
我国市场上功能性建材产品污染物净化性能评价过程主要存在以下问题[1-7]:①如何模拟实际使用环境,在持续的动态污染环境下评价建材产品的实际污染物净化性能尚无法实现;②检测装置研发以经验为主,缺乏计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)对装置内部气流均匀性、空气流速等指标的科学性指导。目前,在国外的空气净化材料污染气净化能力表征方法体系中,连续流动反应装置主要在紫外光/可见光激发的光催化材料领域应用较多,通过舱体进口和出口污染气的浓度变化表征污染物去除效率和去除量。在吸附/吸收类空气净化材料的净化性能表征中,标准ISO 16000-23[8]和ISO 16000-24[9]提出将该装置用于净化容量的表征。然而,在我国市场上单纯的吸收/吸附型空气净化材料的应用并不广泛,多数为多孔吸附材料负载紫外光/可见光激发纳米光催化材料的复合型空气净化材料,针对其净化容量表征方法体系的研究尚属空白。本文提出的连续流动反应装置的优势在于充分考虑了污染气不断产生、样品实际使用过程中表面空气流动等因素的影响。连续的动态吹扫气可将反应产物及时吹走,最大化地发挥空气净化材料的净化作用。
基于此,本研究旨在通过双舱连续流动-气流仿真模拟耦合技术,研究舱体内部内舱尺寸、进气与出气口相对位置、进气流速、风扇转速和是否使用格栅等参数对双舱连续流动测试系统内部气流组织的影响,以及它们之间的耦合作用对舱内气流均匀性的影响机制,建立复合型空气净化材料的净化容量表征方法。……
