焊接是机械加工工业不可缺少的工业技术手段,在经济建设中有着重要的作用。焊接过程中产生的烟尘大部分都是有害的,对工作人员的身体健康造成极大的危害。因此,焊接车间中,控制烟尘浓度是非常重要的。置换通风作为一种新的通风方式,与传统的混合通风相比,在许多场合具有明显的优势。但在我国,有关置换通风下的颗粒污染物传送方面的研究还比较少。因此,本文将采用CFD数值模拟的方法,对置换通风环境下的气流流动和颗粒物分布规律进行了研究和分析。本文首先总结了现今焊接烟尘在治理上的技术难题,并在此基础上提出了采用置换通风的气流组织方式来解决高大工业整体厂房焊接烟尘排放的可能性。接着介绍了焊接烟尘的成分组成和焊接烟尘扩散的基本原理,同时回顾了焊接烟尘治理的理论研究历程和置换通风的国内外研究现状。最后本文尝试了在多种不同工况下分析研究高大空间焊接厂房内焊接烟尘的浓度分布。研究成果主要包括以下几个方面:(1)在其他参数不变的情况下,选取17℃、20℃和23℃三种温度对焊接厂房内的流场进行了数值模拟并加以分析,得出送风温度相对较低,有利于污染物的排出的结论。(2)在固定其他参数不变的情况下,选取2.2 m/ s、2.75 m/ s和3.3 m/ s三种送风速度对焊接厂房内的流场进行了分析,得出了送风速度相对较大,越有利于降低室内温度,排出污染物的结论。但是不能一味地提高送风速度,以免使厂房工作区内的气流速度超过0.5 m/ s,影响人的热舒适。(3)在其他参数不变的情况下,选取0.5m、1.0m和1.5m三种送风筒的底部安装标高对焊接厂房内的流场进行了分析,得出在进行置换通风空调设计时,送风口安装高度不易过高和过低,需要根据焊接点的高度具体问题具体分析。