载人航天器是一个特殊的密闭空间，航天员自身的新陈代谢、舱内仪器设备的材料放气和热解、偶然发生的工质泄漏等，都会产生影响航天员舒适度甚至威胁航天员生命健康安全的有害气体成分。为了提高密封舱内的空气质量，确保有害气体成分满足医学要求，必须对空气中的有害气体组分的扩散和分布规律进行充分的研究，以确保对密封舱内的空气组分监测和控制的有效性。文章以载人航天器的密封舱为研究对象，以CFD数值仿真为研究方法，采用目前顶层两侧45°角送风，底层两侧回风的通风系统模型，针对航天员新陈代谢、材料放气和热解以及工质泄漏三种不同的有害气体的产生方式，使用UDF设定不同的气体组成和边界条件，利用k-ε湍流模型和多组分气体输运方程，对二氧化碳、一氧化碳、氨、甲醛、乙二醇等5种典型的有害气体组分在微重力环境下的扩散和分布规律进行了仿真研究。研究结果表明：二氧化碳主要由航天员代谢产生，而且产生的量较大，经过强制对流扩散，在航天员两侧的舱壁浓度依然较高；一氧化碳、氨、甲醛等污染物可由航天员代谢和材料放气等产生，且产生量较小，分布相对均匀，在舱体端部位置浓度相对高一些；乙二醇主要由制冷系统偶然泄漏产生，在通风系统的辅助下可在舱内迅速扩散，应迅速采取措施净化空气切断漏点。研究结果可为载人航天器有害气体检测传感器的布置以及通风净化系统的研制提供设计参考。