基于大涡模拟的人体呼出气溶胶的运动规律研究

来源 :沈阳建筑大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jiaxing19871215
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在现代生活中,人们每天大部分的时间都在室内度过,因此室内空气的品质直接关乎人们的健康。如何良好的进行室内气流组织设计以及有效的排除污染物已经受到国内外学者的广泛关注。室内污染物中病毒细菌等微生物气溶胶的传播给人们带来了严重的危害。大量研究结果表明,在密闭空间内,不良的通风会增加微生物气溶胶的浓度与人们受到感染的风险,因此对这种微生物气溶胶在器械通风房间内的扩散规律的研究是十分重要的。本研究采用大涡模拟的湍流模型对不同通风形式的人体呼吸产生气溶胶颗粒物的运动规律进行了研究。从理论入手,介绍了大涡模拟、离散相模型以及计算流体力学的数值求解等理论知识,并根据文献调研选择了壁面自适应亚格子模型作为研究手段;介绍了气溶胶的基本受力情况,并计算分析了呼吸产生气溶胶的受力,选择重力、拖拽力、热泳力作为本研究考虑的受力。搭建了实验平台针对大涡模拟湍流模型的准确性进行了验证,结果表明大涡模拟的预测结果良好。针对正弦呼吸和室温两个影响因素进行了模拟研究,确定了考虑正弦呼吸的重要性,以及考虑不同室温条件的必要性。对三种通风形式,即置换通风、混合通风与层式通风,在三种室温和三种通风速度的情况下,进行了人体呼吸产生颗粒物扩散的模拟研究,从舒适性、气溶胶浓度分布和气溶胶排除效率三个方面对各个工况进行了评价分析。结果表明,就舒适度而言,置换通风有着更好的表现,即使在较高风速时人体周围的气流速度也在0.4m/s以下;混合通风和置换通风只有在中风速情况时的人体周围的气流速度在0.5m/s以下,在高风速情况下,两种通风形式都会使人体周围气流速度较高而导致不舒适。置换通风在人体呼吸区域污染物浓度相对较低,尤其在室为24℃和27℃时,人体活动区域浓度均在1e-11kg/m3以下;混合通风室内气流的混合度较高,所以其室内的颗粒物分布更加均匀,尤其是风速较高时,人体活动区域气溶胶浓度均在1e-12kg/m3以下;层式通风房间较低区域的气流较为紊乱,导致其在各种情况下呼吸区域均有着很高的气溶胶浓度,大部分工况均高于2e-11kg/m3。在室温为24℃高风速的工况下置换通风形式的气溶胶排除效率最高为1.98%;在室温为30℃时高风速的工况下混合通风形式的颗粒物排除效率最高为14.11%;层式通风形式的颗粒物排除效率受室温影响较小,效率最高的工况为室温27°C高风速情况,排除了 9.8%的颗粒物。本文的工作为微生物污染控制和传染性疾病防控工作提供了一些经验和数据。
其他文献
加强社会救助工作,让发展的成果惠及困难群众,是落实科学发展观、构建社会主义和谐社会的根本要求。近年来,我县社会救助工作取得了一定的成效,但由于社会救助工作量大面广,有许多
针对复杂强电磁干扰环境下电力设备局部放电故障状态的实时动态检测问题,本文融合超声波与紫外脉冲两种非电气检测技术,研制了一种抗强电磁干扰的低成本、高性能、便携式电力
致力于POM/PLLA共混物的功能化,设计制备了POM/PLLA多孔纤维、氨基化POM/PLLA多孔纤维、POM/PLLA/Ag多孔纤维以及POM/PLLA/Au多孔薄膜,并对其在固定化酶、有机物催化还原反应
色盲人群无法正常获取视觉中的颜色信息,严重影响了他们的日常生活甚至学习和工作。本文基于IOS系统设计开发了一款色觉辅助软件,使色盲患者可以通过手机借助此软件完成色盲
目的:探讨血清总胆红素(TBIL)、γ-谷氨酰转移酶(GGT)与大动脉粥样硬化型(LAA)卒中的发病及神经功能缺损程度(NIHSS评分)的相关性,为LAA卒中提供防治的新思路。方法:从2018年1月至2019年12月于我院神经内科住院的病人中选取98例LAA卒中患者作病例组,收集年龄、性别、吸烟史、高血压病史,糖尿病史,心脏病史、甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白(LDL)、尿酸(U
生产力发展的不平衡性以及市场经济的发展是产生我国进城务工农民子女教育问题的根本原因。政府给予义务教育阶段的每个适龄少年的经费支持实现公平,以及政府提供义务教育阶段
2008年国内图书馆学的研究热点主要集中在下述十个方面:数字信息资源发展政策与数字馆藏评价、开放存取与机构知识库、古籍资源数字化建设、知识组织理论研究、数字图书馆应用