严寒地区方舱医院送风系统气流组织模拟及能耗研究

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近年来,随着新型冠状病毒肺炎疫情在我国及世界各地迅速发展并传播,全球范围内的新冠肺炎确诊患者数量在短时间内急剧攀升,造成了各国医疗资源,包括医护人员、各类医用品、病床等严重短缺的情况。同时新冠肺炎疫情一般爆发在冬季,严寒地区冬季更易爆发疫情。新冠肺炎属于呼吸道感染疾病,室内需要大量的新风来降低污染物浓度。在保证严寒地区方舱医院冬季供暖室温要求的同时,如何降低新风能耗尚需深入研究。虽然目前我国疫情控制已取得初步成功,但为了应对以后可能发生的类似紧急大型公共卫生事件,本文基于以往高大空间气流组织模拟研究方案,探究严寒地区方舱医院通风系统设计的合理方案。主要研究内容及结论如下:(1)方舱医院通风形式调研分析及送风形式的确定:通过国内外现有方舱医院通风系统改造方案及其投入使用后的问题相关文献调研,比较分析各种送风形式的优缺点,提出布袋送风形式并介绍其应用。(2)方舱医院布袋送风系统模型建立:基于常用的高大空间的射流计算和湍流数值模拟理论基础,并结合拟建方舱医院的情况,建立方舱医院病床区送风系统模型,进行网格划分、网格无关性验证。(3)布袋送风参数对方舱医院气流组织影响模拟研究:模拟研究送风形式、送风参数、送排风口的布置、床位的布置等送风参数对方舱医院气流组织的影响。通过模拟分析不同呼吸高度区的送风温度、送风速度及其高度的在方舱医院内的气流组织,即重点关注在病人和医护人员的呼吸区域高度(0.6m和1.7m)处的温度场、送风速度场。(4)布袋风管送风对室内污染物排除效果的影响模拟研究:当风管高度设置为4.5m、送风温度设置为26℃时,模拟分析了不同的送风量对方舱医院室内污染物浓度的影响。(5)严寒地区方舱医院热源分析:基于前文得出的最优的送风方案,结合哈尔滨冬季的气象条件和哈尔滨会展中心体育馆的实际使用情况,对新风系统不同送风量进行能耗计算。
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