研究室内颗粒物的分布规律和运动特性对提高室内空气品质(IAQ)、促进室内环境可持续健康发展有重要意义。目前,室内颗粒物分布理论研究尚无完善理论或手段,实验的调查和研究结果非常有限,无系统性的数据为IAQ控制提供科学的理论根据。自20世纪60年代以来,基于计算流体力学(CFD)的数值模拟技术,已成为研究流体力学的理论分析、实验研究和数值计算三大支柱领域之一。CFD方法可对室内颗粒物速度场及浓度场等物理量的详细分布情况进行模拟和预测。本文建立了一种三维几何模型,利用数值模拟的方法来预测室内颗粒物分布规律和运动轨迹及其影响因素。本文利用CFD软件CFX10.0,对实验小室气固两相流进行了模拟研究,主要分四部分进行。首先,据建筑物空间、平面布局、污染物分布状况、空调系统的气流组织方式建立了合理的预测模型;其次,对实验小室内的气固稀相两相系统进行了详细的理论分析,建立了三种基本的两相流模型,即:单流体模型、双流体模型及分散颗粒群轨迹模型;再次,基于欧拉(Euler)及拉格朗日(Lagrange)两种计算方法与三种模型,采用CFX10.0分别得到了三种模型下室内颗粒物的浓度场等物理参数,用可视化手段显示了三维模拟计算结果,且用动画演示了室内烟气的散发和颗粒流动特性;最后,分析了数值计算结果,比较了其与已有的研究结果,验证了本文采用方法的可行性及计算结果的正确性,得出了结论。本研究涉及了三维多相模型、数值计算、网格生成技术、紊流模型等方面内容,为开展三维实验小室数学模型的研究与应用进行了有益的探索,研究表明:室内颗粒的模拟研究对预测室内颗粒分布及运动轨迹具有较大的实用价值,其结果有一定的准确性;Euler方法的单流体模型与Lagrange方法的分散颗粒群轨迹模型较适用于室内稀相气固两相系统的研究;室内颗粒物的浓度分布与室内空气的流动型态密不可分,室内污染源的散发与颗粒的运动轨迹均受室内气流组织影响;在室内介质中,气相受固相的影响不大,而固相受气相的影响较大;室内气流运动是典型的湍流,湍动能最大值出现在速度发生突变处,如射流的出口、室内气流组织较差或房间的死角,这些地方对流传输较大易形成漩涡而堆积颗粒物。