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雾霾中含有的PM2.5颗粒可以比较容易地通过呼吸系统进入肺部,并经过肺泡渗透进入血液,因此对人体健康会产生很大影响。而室内空气中PM2.5颗粒的主要来源是通过门、窗、墙体的缝隙渗透进入室内的空气所含的污染物。因此研究室外空气所含污染物进入室内的渗透规律具有重要意义。本文针对污染物通过缝隙渗透的过程,首先在实验方面对其渗透性能进行了测试,其次应用理论方法对污染物渗透进入室内的主要影响因素进行了分析,最后根据上述研究成果应用数值模拟的方法对实际污染物渗透进入室内的渗透量进行了计算。本文的研究内容及结果如下:(1)本文搭建了测试颗粒物渗透特性的实验台,并研究了压差、缝隙高度、缝隙内表面粗糙度以及颗粒物粒径等四个因素对穿透率的影响规律。实验时颗粒物浓度控制在150~30mμg/m3之间,粗糙度控制在0~20.5μm,压差控制在4~10Pa,缝隙高度控制在0.3~1mm。实验结果表明,颗粒物渗透率的大小集中于0.55~1之间。(2)数据分析表明颗粒物粒径的大小对穿透率的实验偏差有影响。颗粒物粒径变大时,实验偏差也随之变大。渗透率与压差呈线性正比,即渗透率随着压差变大而变大,两者间相关系数r一般大于0.7。除此之外,渗透率与粒径的大小呈反比,即随着粒径增大穿透率变小。与压差和粒径相比,缝隙高度和表面粗糙度对渗透率的影响相对较小。(3)根据改变单一变量的方法来推导室内外浓度变化的关系,得到室内外浓度平衡时间的计算公式以及推算室内颗粒物最小净化风量的计算公式。基于上述研究成果,本文应用数值模拟的方法,分析了颗粒物通过门窗缝隙进入室内的渗透量。模拟时考虑了四种工况,分别为:低风速、中等雾霾工况,低风速、低雾霾工况,中等风速、中等雾霾工况和高风速、高雾霾工况。研究结果表明:室外颗粒物的浓度对室内污染物浓度增长的速度起主要作用。通过计算可知,当室外出现雾霾时,室内颗粒物浓度在2-3小时内与室外浓度达到平衡,即室内颗粒物浓度变化存在延时效应。