现代建筑的服务理念是为人们提供一个安全、卫生、舒适的室内环境，然而近年来，随着装饰装修热潮和室内设施现代化的兴起，良莠不齐的建筑材料、装饰装修材料进驻室内，使得室内挥发性有机污染物(VolatileOrganicCompounds，VOCs)浓度大大提高，由此导致“病态建筑综合症”的患者越来越多。专家认为继“煤烟型污染”和“光化学烟雾型污染”之后，已经进入以“室内空气污染”为标志的第三污染期。因此，了解和掌握室内各种污染物的扩散机理，对指导实际工程和改善室内空气品质提供相应的理论依据。 室内的温度和湿度以及散发表面的多孔介质都对空气中VOCs的扩散和传播有显著的影响，然而以往的研究大部分局限于其中一种因素。本文采用理论分析、数值模拟和实验研究相结合的方法，考虑了壁面多孔效应和交叉耦合扩散效应的影响，重点讨论室内空气中温度梯度、水蒸气浓度梯度和VOCs浓度梯度共存时，室内VOCs对流扩散的基本规律。以非平衡统计热力学和不可逆过程热力学为依据，在温度梯度、水蒸气浓度梯度和VOCs浓度梯度共存时，考虑到多浮升力、多物理场交叉耦合扩散效应和壁面多孔效应的影响，建立了室内VOCs自然对流传递的数学模型，并用有限元法对无量纲控制方程进行离散和求解。 在多物理场(温度场、水蒸气浓度场和VOCs浓度场)共存的情况下，对不同的工况进行模拟计算和分析，得出了壁面多孔效应及交叉耦合效应对传热传质影响的基本规律，展示了流场、温度场、水蒸气浓度场和VOCs浓度场随多孔介质壁面厚度d、热瑞利数Ra、综合浮力比N、VOCs刘易斯数Lec等变量的变化情况，探讨了达西数Da、热附加扩散效应准则数STC、扩散附加热效应准则数DCT和质附加扩散效应准则数GHC等系数对多孔壁面上的热质传递扩散的影响规律。 通过对多物理场腔体内多孔壁面上热质传递的研究，发现达西数Da对室内VOCs的散发有重要的影响，较小的Da对VOCs的散发和扩散有显著的阻碍作用；综合浮力比Ⅳ对流动特征有显著地影响，主导着温度场、水蒸气浓度场和VOCs浓度场的分布特征，直接影响室内的空气品质；复杂的交叉耦合效应对多孔壁面上热质传递的影响规律与N的取值有关，本文详细分析了交叉耦合效应在N取不同值的情况下对多孔壁面上传热传质的影响机理。 本文在理论分析和数值模拟的基础上，以浓度为1.8％异丁烷作为污染物气体的替代气体进行了交叉耦合扩散效应的实验研究。实验表明传质舍伍德数不仅与浓度梯度有关，还受到温度梯度的影响，即热附加扩散效应对传质有一定影响。在此基础上进一步搭建了多组分对流扩散实验台，选用0.5％的丙烷作为污染物的替代气体，在实验测试小室水平方向上施加温度梯度、丙烷浓度梯度和水蒸气浓度梯度，测得小室内的温度、湿度和气体污染物浓度的分布，获得了实验研究的多物理场自然对流传热传质规律。与数值模拟结果比较，发现二者吻合较好。 多物理场中的传热传质影响因素众多，规律较为复杂，传热与传质相互影响且存在强烈的非线性耦合作用，本文重点研究了各个因素的影响特性，得到了多物理场中各控制参数对传热传质的影响规律，为研究多物理场中的热质传递奠定了理论基础。