【摘 要】
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在人们的居住环境中,厨房是室内污染最为严重的区域之一,厨房空间有别于住宅其他区域,如客厅、卧室等。长期烹饪活动会使大量的油烟颗粒残留在厨房区域,加重厨房空间中颗粒气
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在人们的居住环境中,厨房是室内污染最为严重的区域之一,厨房空间有别于住宅其他区域,如客厅、卧室等。长期烹饪活动会使大量的油烟颗粒残留在厨房区域,加重厨房空间中颗粒气溶胶(PM1、PM2.5及PM10等)浓度,使厨房中的颗粒浓度远高于住宅的其他区域。烹饪过程中即使控制了食材所散发的污染物,烹饪热羽流对空气中的颗粒气溶胶影响仍然会对人体造成危害。国内外大量学者针对厨房烹饪过程中食材所散发的烹饪污染物做出了大量研究,其中包括污染物的种类、分布特性及相关的人员暴露量分析。本文主要对烹饪过程中产生的热羽流对空气中的颗粒运动规律进行研究分析。掌握颗粒气溶胶及烹饪过程中热羽流形成的理论基础,基于不同的烹饪热羽流上升速度,研究固体颗粒气溶胶与热羽流的相互作用及关系。构建环境质量计算模型下,建立固体颗粒气溶胶位移的数学模型分析颗粒物的迁移扩散。分析颗粒气溶胶在空气中的受力情况,综合研究颗粒气溶胶的扩散、沉降等运动情况。为了更加全面的研究烹饪过程中烹饪热羽流对厨房空间中颗粒气溶胶扩的影响,选取我国两种常见排烟方式的厨房,通过使用TSI 9555-P通风测试仪及TSI 8530气溶胶检测仪,在不同热羽流上升速度下,监测在烹饪时长为5min时间段内,烹饪人员呼吸区处的温度及颗粒气溶胶(PM1及PM2.5)浓度变化,得出相关数据,结果表明侧吸式油烟机的厨房B的温度控制优于上吸式油烟机的厨房A,随着热羽流上升速度增大,呼吸区处的颗粒浓度也逐渐增大,厨房A呼吸区的颗粒气溶胶浓度均大于厨房B。运用CFD技术,对两间厨房空间颗粒气溶胶运动轨迹及浓度分布特性进行模拟研究,得出采用上吸式油烟机的厨房A的颗粒气溶胶受到烹饪热羽流的影响向烹饪区迁移,大量聚集在烹饪人员呼吸区处,该处的颗粒浓度明显高于厨房B,且在烹饪热羽流上升速度为0.4m/s和0.6m/s时均出现超标现象。引入人员呼吸的数学模型,运用Crystal Ball软件预测颗粒气溶胶在烹饪人员肺部的沉积量,得出烹饪人员在厨房A的颗粒沉积量明显大于在厨房B的沉积量。运用Fluent软件对厨房A的两种补风优化方式进行模拟,得出吹吸式补风对烹饪人员处温度的控制效果明显优于工位补风,而对于人员呼吸区处颗粒气溶胶的稀释效果工位补风方式明显优于吹吸式补风。为今后改善厨房烹饪环境提出重要的参考价值。
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