柜式排风罩（排风柜）是一种针对特殊工艺过程中污染物排放的重要局部通风设备。排风柜排风口位置一般根据工艺操作有无热源确定,没有热源的冷工艺过程一般采用下排风口;有热源的热工艺过程常采用上排风口或上下同时排风的形式。风量的确定往往根据污染源散发有害物的毒性控制不同,选取典型的工作面风速进行设计计算,鲜有考虑污染物的比重效应。当工艺过程散发高浓度的大比重气体时,时常造成污染物外溢。若一味地增大排风量,即不能保证污染物的排除效果,又会造成能源大量浪费。因此,明确污染物的比重效应对排风柜内流场的影响,探究污染物比重效应与排风柜特征参数的关系,达到即节能又安全的目的,具有重要的理论价值和实际意义。本文针对上述问题,开展了大比重气体在排风柜中的流动特性和受控效果研究。影响排风柜控制效果的因素主要包含内部因素和外部因素。内部因素主要为排风柜内污染源的散发特性,排风柜的形式结构及排风量;外部因素主要为排风柜所在空间的边界条件带来的影响。本文在对比不同形式排风柜的基础上,选取下部排风式排风柜,通过计算流体力学（CFD）技术研究了在典型内部和外部影响因素条件下的流场特性和污染物排除效果。论文主要内容如下:（1）在数值模型验证的基础上,以常见大比重气体六氟化硫为例,采用控制工作面风速的方法确定排风量,对比了相同排风量和污染物释放浓度条件下上部排风、下部排风及上下同时排风三种排风柜内的气流分布特性。发现下排式排风柜更适合于大比重气体的排除,不存在显著外溢现象;而上排式和上下同时排风式,在工作面底部都存在外溢风险。因此,选择下排式作为主要研究对象。（2）针对影响排风柜对大比重气体控制效果的内部因素,如不同排风量,不同污染源种类,不同污染物释放速率及工作面不同压力情况下排风柜内的气流分布形式,并给出了下排式排风柜在排除大比重污染物时的排风量计算修正方法。（3）针对影响排风柜对大比重气体控制效果的外部因素,考虑排风柜所在房间的流动换热边界条件变化,如送风量、墙壁传热等对排风柜内气流分布的影响,结合排风量进一步验证（2）所给出的排风量计算修正方法。