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传染性负压隔离病房气流组织与换气次数研究

作　者: 李猛
导　师: 凌继红
学　校: 天津大学
专　业: 供热、供燃气、通风及空调工程
关键词: 负压隔离病房气流组织换气次数 CFD 模拟矢流送风口
分类号: TU831.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 35次
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内容摘要

近年来,经空气或飞沫传播的烈性传染性疾病(如SARS、H1N1等)不仅严重危害着人们的生命安全,而且造成了巨大的经济损失,并使人们心理上产生了很大恐慌。作为收纳救治患者的医院,一旦发生感染或交叉感染,则关系到更多就诊患者和医护人员的安全。如何科学的建设负压隔离病房,控制传染病的院内感染已成为普遍关注和迫切需要解决的问题。目前美国、澳大利亚等发达国家对负压隔离病房研究较多,但仍没有统一的标准;气流组织以及换气次数还存在争议,而这些对于隔离病房的隔离效果有重要影响。因此,本文对负压隔离病房的气流组织及换气次数两个重要参数结合起来进行研究,并试图优化组合。采用实验及CFD 模拟相结合的方法对矢流风口送风+侧下两个排风口排风、矢流风口送风+侧下一个排风口排风、中间的顶送风口送风+侧下两个排风口排风及床侧的顶送风口送风+侧下一个排风口排风这4种负压隔离病房典型气流组织方式的效果进行对比分析,并研究了换气次数变化对它的影响。课题研究得出:在相同的换气次数下,矢流送风方式的洁净度更高;在本课题的实验及模拟条件下,矢流风口送风+一个排风口排风方式的效果优于矢流风口送风+两个排风口排风的方式;床侧的顶送风口送风+侧下一个排风口排风方式的全室平均污染物浓度较低,但在医护人员呼吸高度的平均污染物浓度较矢流送风方式高,可见矢流送风方式对医护人员的保护效果更好;矢流送风方式的室内风速小于顶送方式,更有利于病人的康复;气流组织方式与换气次数是相互影响并且相互制约的,在良好的气流组织方式下适当降低换气次数也可以达到较好的效果。

全文目录

中文摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章绪论  7-23
  1.1 背景  7-8
  1.2 负压隔离病房的作用  8
  1.3 负压隔离病房基本信息  8-15
    1.3.1 功能及结构形式  8-9
    1.3.2 空调系统  9-10
    1.3.3 压差梯度  10-11
    1.3.4 换气次数  11-13
    1.3.5 气流组织  13-15
    1.3.6 气流组织与换气次数关系  15
  1.4 隔离病房研究概况  15-21
    1.4.1 国外研究概况  15-19
    1.4.2 国内研究概况  19-21
  1.5 本课题研究意义  21
  1.6 课题研究内容和方法  21-23
第二章传染性微粒及气溶胶  23-29
  2.1 传染性微粒的产生  23
  2.2 传染性微粒的传播及特性  23-25
    2.2.1 传染源  23-24
    2.2.2 传播途径  24-25
    2.2.3 易感者  25
  2.3 气溶胶的概念及特性  25-26
  2.4 气溶胶的感染性  26-29
第三章实验研究  29-49
  3.1 实验方案  29
  3.2 实验系统说明  29-37
    3.2.1 隔离病房布置  29-30
    3.2.2 空调系统  30-35
    3.2.3 人体模型  35-36
    3.2.4 气溶胶发生及采集系统  36-37
  3.3 送风口流场实验  37-43
    3.3.1 实验目的  37-38
    3.3.2 实验设备  38-40
    3.3.3 矢流风口流场实验  40-42
    3.3.4 顶送风口流场实验  42-43
  3.4 粒子实验  43-49
    3.4.1 实验目的  43-44
    3.4.2 实验设备  44-45
    3.4.3 实验内容  45-46
    3.4.4 实验方法与步骤  46-47
    3.4.5 实验结果  47-48
    3.4.6 实验分析  48-49
第四章数值模拟研究  49-65
  4.1 计算流体力学（CFD）技术简介  49
  4.2 模型建立  49-54
    4.2.1 物理模型  49-50
    4.2.2 数学模型  50-54
  4.3 风口数值模拟验证  54-58
    4.3.1 矢流风口  54-56
    4.3.2 顶送风口  56-57
    4.3.3 分析  57-58
  4.4 污染物浓度模拟  58-65
    4.4.1 示踪气体设置  58
    4.4.2 流场模拟  58-60
    4.4.3 污染物浓度对比  60-63
    4.4.4 换气次数对污染物浓度的影响  63-65
第五章结论  65-67
参考文献  67-69
发表论文及参加科研情况说明  69-71
致谢  71

传染性负压隔离病房气流组织与换气次数研究

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