在集中防护状态下,为了船员和设备的安全,必须有效的隔离空气中的污染物。因此利用空调系统送风量的变化对船舶关键区域的压力进行控制,从而达到控制、隔离和排除污染物的目的越来越受到舰船研究人员的重视。本文以某一大型船舶的一个典型集中防护区为研究对象,利用计算流体力学软件模拟和试验研究的方法,对锁气室内的气流组织情况,尤其是人员进出过程污染物的进入情况以及进入舱室的污染物浓度变化规律进行试验和数值模拟研究,在对数值模拟结果和试验数据比较验证的基础上对锁气室的气流组织进行深入的研究。对洗消室内不同气流组织形式进行模拟并对结果作对比分析。对于集中防护状态下,研究集防区舱段内不同区域内的温度、压力、速度分布以及气流走向,并围绕相关舒适性指标对舱段的空气品质进行了分析。本文的主要工作如下:(1)在锁气室的1:1模型试验平台上,进行开门过程烟雾追踪试验和保压过程中舱室内污染物浓度变化试验,获得人员进出过程污染物进入舱室的情况,以及进入舱室的污染物浓度的变化规律。(2)以锁气室为研究对象,针对人员进出过程污染物进入舱室的情况进行数值模拟计算,将试验数据与数值模拟结果进行比较,进行计算模型的验证。(3)以洗消室为研究对象,对其进行适当的简化后建立模型,针对两种常见的气流组织形式(同侧上送下回、孔板顶送下回)进行数值模拟计算,并对两种送风方式的模拟结果做对比分析,确定适用于洗消室的气流组织形式。(4)以该集防区为研究对象,对研究区域、边界条件等进行适当的简化,建立相应的舱段模型,模拟其温度、压力分布和气流走向,分析影响全防护区气流环境及压力分布的主要因素,研究改善全防护区气流组织及压力分布的具体实施途径,并围绕相关舒适性指标对舱段进行空气质量的评估,提出能实现舱段气流流通能力的增强和提高空气环境质量的优化建议。上述研究工作为船舶集中防护系统锁气室气流组织的设计研究和集中防护区舱段的气流组织研究提供了技术和数据参考。