[发明专利]催化型Trombe墙净化空气效果的CFD模拟研究方法

权利要求书

1.一种催化型Trombe墙净化空气效果的CFD模拟研究方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、CFD模型简化及假设：建立Trombe墙模型，并进行简化，然后对计算过程做出假设；

S2、建立数学模型，包括流动模型、热传递模型、反应动力学模型、扩散模型、边界条件模型和空气净化效果评价模型；

S3、确定Trombe墙的网格数量；

S4、研究环境因素对甲醛和甲烷降解效果的影响，包括：太阳光照射强度，Trombe墙高度，空气流道宽度，风速，甲醛、甲烷入口浓度；

S5、得到Trombe墙降解甲醛、甲烷的CFD计算结论。

2.根据权利要求1所述的催化型Trombe墙净化空气效果的CFD模拟研究方法，其特征在于，步骤S1包括如下步骤：

S1.1、建立Trombe墙模型：包括集热墙和玻璃盖板，所述集热墙的面向太阳光的一侧敞口，所述玻璃盖板设于集热墙的敞口处，所述集热墙内、玻璃盖板的侧方设有挡墙，所述玻璃盖板与挡墙之间的间隙为空气流道，所述挡墙的上、下端与集热墙之间为室内上、下通风挡板，所述玻璃盖板的上、下端与集热墙之间为室外上、下通风挡板，所述玻璃盖板的内侧涂覆TiO₂；

冬季白天时，室内上、下通风挡板打开，空气流道中的空气被加热后，在浮力的作用下自下而上流入室内实现采暖，同时空气中的甲醛在TiO₂的作用下发生光催化分解，净化室内空气；夏季时，打开室外上、下通风挡板，从底部吸入空气，从顶部通风口流走，带走挡墙的热量，同时在TiO₂涂层表面发生光催化反应分解大气中的甲烷；

S1.2、简化Trombe墙模型，简化后玻璃盖板的高度为H₂，空气流道的间隙宽度为W₂，空气出、入口通道的高度为高度为H₁，空气出、入口通道长度为W₁；

S1.3、计算过程基于如下假设：

(1)光催化剂厚度忽略不计；

(2)催化降解甲烷、甲醛的反应方程式为：

CH₄+2O₂＝CO₂+2H₂O，

CH₂O+O₂＝CO₂+H₂O；

(3)甲烷、甲醛的光催化反应热忽略不计。