一、SMIF/微环境中数值模拟气流的研究(论文文献综述)
李天宁[1](2021)在《医患问诊微环境气流机制与通风效果评价研究》文中研究指明新型冠状肺炎在全球肆虐,给各国造成了巨大的损失。世界范围内感染新冠病毒的医护人员已超过10万人,世界卫生组织于2020年21日专门针对医务工作者感染发出了警告。科学界普遍认为呼吸道飞沫是造成SARS-Co V-2病毒传播的主要媒介,携带病原体的飞沫或飞沫核进入人体呼吸道或肺部而引起感染。医护人员在接诊患者的过程中,极易暴露在其呼出气流范围内,进而增加交叉感染的风险。因此,如何通过有效的通风干预,降低交叉感染的风险,保障医护人员安全具有重要意义。常见的医-患问诊环境的气流组织形式多为混合通风,但该气流组织形式能否有效降低医生的暴露风险有待商榷,其次送风量和医生暴露风险的关系尚不明确。因此,本文针对不同的气流组织形式及送风量条件下,对医-患问诊环境下医生的暴露风险展开研究,探索能够有效降低问诊环境下医生感染风险的干预方式。本文采用数值人体模型,通过对医院问诊场景的实地调研,确定常见问诊环境下医-患间距和头部转向等数据,作为数值人体模型姿势调整的依据,真实还原医-患问诊场景。基于建立的真实医-患问诊场景,进行多种通风形式下(混合通风、置换通风、个性化通风),医生暴露风险的数值仿真研究。对医生吸入飞沫数量及飞沫在医生各个部位的沉积数量进行统计,量化分析医生的吸入暴露风险、粘膜暴露风险及接触暴露风险。并以此作为评价指标对不同通风形式的干预效果进行评价,并提出合理的防护建议。本文典型工况设定为混合通风、换气次数为3h-1,在该工况下利用人体不同的呼吸边界条件模拟人体的正常呼吸和说话活动,人正常呼吸状态下的呼吸曲线采用正弦形式,说话状态下的呼吸曲线简化为恒定流速形式。医生吸入飞沫数量作为核心指标,量化不同呼吸活动下医生的暴露风险。研究结果表明,与患者正常呼吸相比患者在说话状态下,医生的暴露风险更高,吸入飞沫数量增加约1.1倍;医生眼部、唇部飞沫沉积量分别增加1.59倍、2.46倍。同时对呼出不同粒径飞沫条件下医生的暴露风险进行分析,结果表明:随着飞沫粒径的增加,医生吸入飞沫数量,面部、唇部、眼部沉积飞沫数量均下降;而医生头部、身体部位的沉积数量则随粒径的增大而增多。但在患者说话时飞沫在医生眼部及唇部的沉积数量增加较为明显,分别为患者进行正弦呼吸时飞沫在医生眼部沉积量、唇部沉积量的1.59倍、2.46倍。同时对比不同粒径对医生暴露风险的影响。当飞沫粒径增加时医生的吸入飞沫数量、面部、唇部、眼部沉积飞沫数量均下降;而飞沫在医生头部、身体的沉积数量则随粒径增大而增多。基于该医-患问诊场景,针对不同换气次数、不同通风方式下,对医生问诊场景的暴露风险展开研究。对比混合通风、置换通风条件下,不同换气次数对患者呼出飞沫运动特性、医生暴露风险的影响。结果表明:混合通风形式下,增大换气次数对降低医生呼吸区飞沫数量的效果不明显,且导致医生身体及头部的飞沫沉积量有所增加,但是可显着降低医生吸入飞沫及医生面部、唇部、眼部的沉积数量;置换通风形式下,增加换气次数医生吸入飞沫数量及面部、唇部、眼部的沉积数量并未减少。因此,医-患问诊场景下,混合通风增加换气次数有助于降低医生的吸入暴露风险,但同时导致其接触暴露风险的增加;而置换通风增加换气次数,并未显着降低医生的吸入暴露、粘膜暴露、接触暴露的风险。基于医-患问诊场景,针对四种不同的个性化通风方式,对医生问诊场景的暴露风险展开研究,对比分析不同个性化通风方式下,医生的暴露风险。研究表明:在PV-1、PV-2两种送风方式的干预下,医生吸入飞沫的数量显着下降,但医生面部、头部、身体的沉积量依然较高,难以有效降低接触暴露风险;与典型工况对比,采用PV-1时,医生头部飞沫的沉积数量增加2.7倍,采用PV-2时,医生身体部位的飞沫沉积数量增加11倍。在PE-1、PE-2两种方式的干预下,医生吸入飞沫与医生唇部、面部、头部、身体沉积飞沫的数量显着下降。与典型工况对比,采用PE-1时,医生吸入飞沫数量降低了99.4%,采用PE-2时,医生吸入飞沫数量降低了96.6%。
范莹莹[2](2021)在《住宅通风系统对室内空气品质的影响研究》文中研究指明随着绿色建筑的发展,建筑密闭性增强,室内空气品质问题日益严峻,居住建筑的环境并不乐观,卧室房间的通风与人体健康及睡眠质量息息相关,合理的通风有利于改善空气品质满足健康建筑的要求,同时也可避免不必要的能源浪费从而满足绿色建筑的要求。但卧室环境的研究仍是一个被忽视的课题,因此本文以居住建筑为研究对象,采用实验和模拟的研究方法,展开对住宅建筑通风系统的研究。在气流组织实验室中,通过控制送风温度、新风量大小、风口个数、及位置,测量不同送风状况下室内温湿度和CO2浓度,从而初步分析送风参数对室内空气品质的影响。结果表明:在新风量相同的前提下,风口的个数和位置都会影响实验室CO2浓度的变化。对北京市某小区4户住宅的自然通风进行为期2个月的测试,持续监测了卧室的温湿度、CO2浓度等环境参数,对1104h的数据进行计算,有58.6%的时间未达到国家标准n=0.7次/h的换气要求。首先使用FLUENT数值模拟软件,模拟了影响上送上回、上送下回、置换通风和层式通风四种送风方式的重要影响因素、以及与地暖耦合时的气流参数分布,研究了不同房间参数耦合对CO2扩散的影响规律。通过分析速度场、DR、CO2浓度场、空气龄和PMV-PPD指标评价不同工况下所营造的气流组织,结果表明在相同换气次数下送风方式表现最好的是置换通风;在与地暖耦合时发现层式通风用在冬季居住建筑中可能无法达到预想的效果;送风速度为0.7m/s和0.5m/s的空气品质优于0.9 m/s时,因此并不是送风速度的越大越好;送风角度为45°时气流分布最好,其次是30°;室内相对湿度的增加会抑制污染物的扩散;两种污染物同时释放时,甲醛的释放会抑制CO2向外扩散。其次,研究了2种床头送风方式在呼吸微环境中所营造的空气品质,通过分析三维速度流场、CO2暴露强度、及MAA表明床头送风方式C1、C2所营造的局部气流分布优于常见的四种通风方式,在满足舒适性的前提下具有较高的能源利用率和节能效果。最后,选取典型两室两厅户型为研究对象,模拟了安装单向流、双向流中央新风系统所形成气流分布的差异。通过分析三维速度流场和CO2浓度分布可知,双向流新风系统可以形成更好室内流场,避免了穿堂风的产生,有利于提高人体热舒适的水平。我国住宅建中存在明显的通风量不足的问题。自然通风和机械通风均表现出各自的优势,合理利用自然通风,深入了解机械通风营造气流组织的规律,更好的利用这一手段来改善住宅通风,本研究为住宅建筑通风系统的选择提供参考。
范彦超[3](2021)在《眼科诊室医患飞沫传播机理及暴露风险研究》文中提出2019年12月以来,新型冠状肺炎(SARS-COV-2)在全球范围内迅速蔓延,严重威胁人类健康,对全球经济造成了不可估量的影响。许多国家都报告了医务工作者感染的比例较高,医护人员在工作过程中可能会与患者发生交叉感染,加速疫情蔓延。医院的呼吸科、ICU和外科由于其感染风险高,受到了广泛关注,但眼科也发现有较多医务人员感染病例,其感染风险同样不可忽视。明确眼科诊疗过程中医务人员面临的各种途径的暴露量,使眼科医务工作者充分认识到其面临的暴露风险,同时也对眼科医生提供精准、适度的个人防护,进而为疫情的后爆发阶段眼科的疫情防控提供有效的建议。本文采用自主设计研发的嵌有呼吸道的暖体假人、呼吸模拟装置和气溶胶释放系统,在西部绿色建筑国家重点实验室洁净仓内进行了验证试验。利用计算机三维建模技术,建立了嵌入有口咽模型和Weibel 0-4级呼吸道模型的暖体假人,并以洁净仓为对象建立了数值模型,使用了新型Poly-hexcore网格算法并利用人体真实的呼吸边界条件,基于瞬态流场模拟了呼出飞沫对易感者的暴露情况,得到了以回风口颗粒物浓度为基准,从环境到人体呼吸道各个部位的暴露剂量。通过对数值模拟结果和实验数据进行对比,得到二者的平均误差为5.6%,到证实了离散相模型及k-ωSST湍流模型模拟飞沫及空气流场、离散方法及边界条件等模拟计算方法的可靠性。随后,根据眼科标准检查过程,搭建了眼科诊室中直接检眼镜检查、裂隙灯显微镜检查和眼科手术三个典型的诊疗过程中各人体及各类检查仪器的三维数值模型,准确的还原了各个诊疗过程中医患的姿势形态和相对位置关系。采用经过实验验证的数值模拟方法对典型眼科诊疗过程中医务工作者的吸入暴露、粘膜暴露和间接暴露量进行了研究。结果表明,三种典型诊疗过程中眼科医生均存在不同程度的暴露风险。同等条件下,直接检眼镜检查时医生的直接暴露量(吸入暴露+粘膜暴露)最大,而裂隙灯显微镜与眼科手术时的直接暴露量基本相当,但裂隙灯显微镜检查时仪器表面沉降的飞沫核数量较多,造成可能的间接暴露风险更大。在与已有文献的数据对比后发现,眼科医生的吸入暴露较其他人际间交互场景大,尤其是直接检眼镜检查时医生的吸入暴露量约为人际间距为1.0 m时的95倍之多。根据对眼科诊疗过程中各种途径暴露的计算结果,建议对眼科医生进行适度、精准的个人防护。必须佩戴N95口罩、护目镜或防护面罩可大幅降低眼科医生的直接暴露风险,在检查仪器使用后必须及时的进行消毒措施。最后,文章对影响眼科暴露风险的影响因素进行了研究,发现裂隙灯显微镜检过程中患者咳嗽时的吸入暴露量约为呼吸时吸入暴露的7.6倍,而粘膜暴露为呼吸时的16.8倍,而大部分咳嗽飞沫沉降在裂隙灯、桌面及人身体上,这是由于咳嗽呼出气流速度快、飞沫动量大且受重力影响大。在直接检眼镜检查时,医患呼吸相位差为π时吸入暴露量最大,而粘膜暴露及接触暴露量在相位差为π/2时最大,仪器表面的沉降量则在3/2π时最大。此外,相对湿度对飞沫的蒸发过程、运动及扩散有显着影响,在裂隙灯显微镜检查时患者咳嗽产生的50μm的飞沫的蒸发速率随着相对湿度的增加显着减小,而眼科医生的吸入暴露与粘膜暴露也随着相对湿度的增加而减小,但间接暴露增加,因此适度增加环境湿度有利于减小眼科医生的暴露风险。另外粒径的增大使得悬浮在医生呼吸区的飞沫数量减小,从而眼科医生的吸入暴露、粘膜暴露及接触暴露也减小,但沉降在裂隙灯显微镜上的飞沫数量大幅增加,导致间接暴露量增大。
汪小爽[4](2021)在《城市街道峡谷行道树覆盖下大气颗粒物空间扩散规律与调控》文中研究指明城市街道峡谷中机动车排放的颗粒物是城市空气主要污染来源之一。由于机动车排放高度较低,车辆尾气产生的大气颗粒污染物极易对地面及临街建筑附近人群造成身心健康的伤害。大量研究结果表明,街道两旁密植行道树可以吸附颗粒物,具有显着的滞尘减污作用,同时还可有效改善微环境小气候。然而近期研究显示街道峡谷内因行道树树冠覆盖导致大气颗粒物扩散受阻,从而引发街道峡谷内的污染物聚集。街道峡谷颗粒物污染不仅与污染源强度、街道峡谷特征及气象因子相关,也与行道树覆盖特征有关。但目前尚不清楚街道峡谷内行道树覆盖对大气颗粒物空间扩散的影响规律,以及怎样调控街道峡谷内行道树结构以缓解人行道及街区周边的颗粒物污染。针对行道树对街道峡谷内大气颗粒物扩散影响的不确定性,本研究通过不同行道树特征(郁闭度、生长型等)与街道峡谷特征(纵横比、朝向)下大气颗粒污染物浓度日变化和季节变化的实测,结合ENVI-met模型模拟,探讨街道峡谷内大气颗粒物的空间扩散规律对行道树覆盖的响应与调控机制,提出基于颗粒物扩散的城市街区行道树结构配置策略,以期为城市园林种植规划提供参考。本研究主要结论如下:(1)行道树低郁闭度(≤35%)、中等郁闭度(35%70%)和高郁闭度(>70%)覆盖下街道峡谷的颗粒物浓度实测显示,静风和微风条件下,高郁闭度覆盖下街道峡谷的颗粒物浓度最高,导致颗粒污染物在街道峡谷内的聚集;低郁闭度和中等郁闭度覆盖均有利于街道峡谷内颗粒物扩散。街道峡谷行道树树冠郁闭度在30%36%时,PM10、TSP浓度与无树冠覆盖对照相比降幅最大,分别降低26.75%和27.49%;树冠郁闭度24%36%时PM2.5浓度表现出最大的降幅(降低7.44%),可见低郁闭度覆盖下颗粒物扩散的效果最好。不同树冠郁闭度(0%-90%的9个梯度)下颗粒物浓度的ENVI-met模型模拟进一步证明,行道树郁闭度60%以下能降低街道峡谷内的PM2.5、PM10浓度,郁闭度超过60%则会导致街道峡谷中高浓度区的产生和扩张。随行道树叶面积密度(LAD)在0.5 m2m-33 m2m-3范围内的增加,街道峡谷中行人层、树冠底部与树冠上部的PM2.5及PM10最大最小浓度差随之增大,颗粒物分布更加不均匀。(2)不同生长型行道树下颗粒物浓度与粒径的季节变化观测表明,静风和微风条件及相同树冠郁闭度等级下,夏冬两季落叶阔叶树覆盖的街道峡谷各粒径颗粒物(PM1、PM2.5、PM4、PM7、PM10、TSP)的浓度均高于常绿阔叶树覆盖,在此情形下常绿阔叶行道树比落叶阔叶行道树覆盖更有利于街道峡谷内颗粒物的扩散。但夏季常绿阔叶树覆盖的街道峡谷中小粒径颗粒物(PM1、PM2.5)浓度较高,落叶阔叶树覆盖的街道峡谷中较大粒径颗粒物(PM4、PM7、PM10、TSP)浓度较高;冬季常绿、落叶阔叶树覆盖的街道峡谷中均以较大粒径颗粒物浓度占比较高。街道峡谷颗粒物浓度呈现出夏低冬高的季节变化趋势,常绿阔叶与落叶阔叶树覆盖的街道峡谷各粒径颗粒物浓度差异在冬季均有所缩小。(3)不同街道纵横比下颗粒物浓度的实测与ENVI-met模拟均显示,H/W≥2的深街道峡谷中各类颗粒物的浓度均较高。夏冬两季实测的颗粒物浓度在H/W≈0.5或1的街道峡谷中较低,在H/W≈2的街道峡谷内最高。街道峡谷越开敞(纵横比越低),越有利于PM1、PM2.5等小粒径颗粒物的扩散;而规则型街道峡谷H/W≈1有利于PM10、TSP等大粒径颗粒物的扩散。规则型街道峡谷H/W≈1是利于各粒径颗粒物扩散的理想纵横比。不同街道纵横比的街道峡谷中颗粒物浓度的模拟表明,随着H/W在0.54范围内的增加,有行道树覆盖与无行道树覆盖间的颗粒物浓度差缩小;在H/W=4的街道峡谷中,50%郁闭度的行道树覆盖只会造成街道峡谷内颗粒物(PM2.5、PM10)浓度的升高。(4)在街道汽车尾气排放源(0.3m)、行人层(1.5m)、树冠下(6m)、树冠中部(9m)、树冠顶部(12m)共5个高度处的颗粒物垂直方向实验显示,各粒径(PM1、PM2.5、PM4、PM7、PM10、TSP)颗粒物浓度均呈现随高度增加而明显降低的趋势。各粒径颗粒物浓度与高度之间均呈显着的线性负相关关系;粒径越大,不同高度之间颗粒物浓度的差值更大,且总悬浮颗粒物(TSP)与高度之间存在强负相关性。ENVI-met模型结果进一步证实,颗粒物浓度随高度增加而明显降低,不同郁闭度等级间的颗粒物浓度差值也随高度增加而缩小。(5)街道峡谷两侧的颗粒物浓度实测结果与ENVI-met模拟值均表明,不同纵横比街道峡谷内背风面的颗粒物浓度基本均高于迎风面的颗粒物浓度。在纵横比0.52的近规则型街道峡谷中,夏季背风面PM7、PM10、TSP大粒径颗粒物浓度显着高于迎风面,而背风面PM1、PM2.5、PM4等小粒径颗粒物浓度值大部分高于迎风面。东西、南北朝向街道峡谷PM2.5、PM10浓度的ENVI-met模拟显示,背风高浓度区与迎风低浓度区在两种朝向中呈近似对称分布,仅东西、南北两种朝向街道峡谷间的颗粒物浓度略有差异。(6)街道峡谷颗粒物浓度与环境因子间的相关分析表明,在静风和微风条件下,相对湿度与颗粒物浓度间呈显着的正相关关系,是影响街道峡谷颗粒物扩散的主导环境因子。不同行道树郁闭度下的ENVI-met模型模拟显示,随着行道树郁闭度增高,街道峡谷内降温区的面积扩大;行人层平均风速与最大风速差降低,大气相对湿度增加。行道树郁闭度达50%以上的街道峡谷风速小于无行道树的街道峡谷。行道树郁闭度为60%90%时,行人层和整个街道峡谷均有温差-2.5°C的深降温区出现;行道树郁闭度70%90%时街道峡谷出现了高增湿区(相对湿度增值>10%)。增湿区、低风速区集中在树冠周围位置,随着与冠层向上的距离增大而变化减弱。东西和南北朝向街道峡谷中均在H/W=4的深街道峡谷情景下的最大风速差值最高,有行道树街道峡谷大部分区域的风速低于无行道树街道峡谷,可见行道树阻碍风对颗粒物扩散的作用在高纵横比的深街道峡谷中尤为明显。行道树降温效果随着街道峡谷纵横比的增加逐渐减弱,增湿区面积也随街道峡谷纵横比升高而缩小。(7)静风和微风条件下,低郁闭度(≤35%)和中等郁闭度(35%70%)树冠指标可作为规则型与近规则型街道峡谷(H/W:0.52)中行道树配置的理想范围,高污染区域的街道峡谷中则应将行道树树冠郁闭度控制在35%左右。稠密树冠且顶篷搭接阻碍颗粒物扩散时,可以通过缩冠整型与疏枝修剪进行改善。常绿阔叶、落叶阔叶树搭配的行道树带,其滞尘效果优于单一生长型行道树带,建议以小型常绿阔叶乔木为主、大型落叶阔叶乔木为辅间隔种植。街道空间规划应尽量避免形成阻碍颗粒物扩散的深街道峡谷环境。小粒径颗粒物(PM1、PM2.5)浓度较高的区域应增加楼间距或控制建筑密度,设计为开敞型街道;大粒径颗粒物(PM10、TSP)浓度较高的街道区域,可采用H/W≈1的规则型街道峡谷设计,并通过调整街道建筑通风口引入垂直峡谷轴线风向的气流。在新建幼儿园、学校、医院时,应尽可能选址在街道迎风面,以减少城市街区脆弱人群在街道背风面的污染暴露,并在背风路边种植滞尘能力强的植被以吸附大粒径颗粒物。
李艳艳[5](2021)在《小微睡眠空间受限特征下贴附通风模式气流分布及人员热舒适研究》文中提出在当代快节奏的生活步调下,胶囊旅馆、睡眠盒子、列车软卧包厢等小微睡眠空间顺势而生,凭借着占地面积小、便捷、低碳等优势发展迅速,已在多个国家出现并受到了广泛喜爱。然而,狭小的空间尺寸和高度封闭性带来的热舒适和空气品质问题逐渐凸显,室内通风环境成为了限制小微睡眠空间发展不可忽视的因素之一。相比于尺寸为3.62m×2.6m×2.53m的典型卧室,小微睡眠空间(2m×1.4m×2.4m)几何尺寸受限的特征给室内舒适健康睡眠环境的营造带来了挑战,原因有以下三点:第一、狭小的空间尺寸使得射流无法充分衰减;第二、送风口的位置受到限制,人员和送风口的距离较近,极易产生吹风感;第三、高度封闭的空间布局易造成人体代谢污染物的堆积。针对上述问题,本文从小微睡眠空间内环境的需求出发,结合贴附送风的独特优势,提出了三种不同的贴附送风模式:单侧竖壁贴附、水平顶板贴附以及组合式双贴附,以期采用通风控制的方法为小微受限睡眠空间创造一个舒适的睡眠环境。文中以某机场睡眠盒子为原型建立了研究对象的典型物理模型和实验测试舱,采用实验测试和CFD数值模拟结合的方法对所提送风模式的分布特性进行了研究,在明确送风基础参数对气流分布规律影响的基础上采用了热舒适指标(吹风感DR、面部速度舒适比FSR、睡眠PMV)和空气质量指标(CO2浓度、空气龄)对送风效果进行了评价,并对研究中发现的关键问题进行了实验验证和机理探究。最后,在综合性能评价的基础上优选了组合式双贴附送风模式进行了风口设计等方面的拓展研究。所得结论如下所述:实验测试结果和数值模拟结果的对比表明,Realizable k-ε湍流模型最能准确的预测贴附送风气流在小微受限空间中的分布。继而使用该模型研究了不同贴附模式下小微空间内空气流动的特性,结果显示,贴附模式直接决定了室内流场的分布结构,在小微睡眠空间中送风速度对流场的影响大于送风温度,为了满足睡眠环境风速的要求,竖壁贴附模式的送风速度应小于2m/s,水平贴附需小于1.3m/s,而双贴附则需小于1m/s。对热舒适指标的分析则表明:贴附送风模式能有效的缓解受限空间中严重的吹风感,三种送风模式下睡眠区域的DR均能小于20%,竖壁贴附模式甚至能小于10%;另外,睡眠区域中综合表征睡眠热舒适的指标PMV则处于0.2-0.8的范围内,即可以为小微空间营造一个微暖的舒适睡眠环境。对室内空气品质的分析表明,水平贴附和双贴附在睡眠区有更小的空气龄分布,但是竖壁贴附和双贴附更有利于呼吸污染物CO2的排除,表征空气质量的指标—空气龄和CO2的分布之间出现了不一致,这说明了能最快的将新鲜空气送至目标区域并不一定能保证目标区域污染物的排除。故而,设计了呼吸模拟实验和空气龄示踪气体实验对上述现象进行了验证和机理探究。采用无量纲CO2浓度—CN和换气效率—η对实验数据进行了处理与分析,结果证实了上述现象:双贴附模式具有最好的排除呼吸污染物的能力,竖壁贴附次之,水平贴附最差;空气龄分布则表明竖壁贴附具有最好的空气分布性能,水平贴附和双贴附依次次之。表明了在小微睡眠空间中,几何受限特征会造成贴附气流的卷吸循环流动,随着贴附模式的不同而在室内不同的位置形成局部漩涡流动,室内空气品质由气流分布模式和污染源的位置共同决定。最后,综合多种指标对三种贴附模式的整体性能进行了排序,结果从优至劣依次为双贴附、竖壁贴附、水平贴附。小微睡眠空间尺寸受限的特征使得排风口位置会对气流分布产生较为明显的影响,故而在文章的最后,选择双贴附送风模式对回风口位置进行了优化研究,结果表明在本文研究范围内,最佳的回风口位置是送风装置同侧、脚部上方。本文的研究结论将有助于贴附通风理论在受限小微空间中的发展应用,为小微睡眠空间室内通风技术提出新思路。
李琨[6](2020)在《植物工厂根域通风技术对生菜微环境与生长的影响》文中指出随着植物工厂相关技术的不断成熟以及消费者对高品质蔬菜需求的不断提高,空间大型化、栽培密集化的生产型植物工厂建设规模不断扩大。常规空调+风道的环控方式受植物叶片生理活动及冠层边界层阻力影响,难以保证栽培区域各处气流均匀,导致温度场、湿度场与设定值出现偏差,部分区域热量积累严重,能源利用效率较低,环控效果较差。与此同时,蔬菜在这一环境下会出现生长受限,病害增加,产量降低等现象,达不到未来植物工厂对产量和品质的需求。针对这一问题,本研究提出针对各栽培区进行精准微环境调控的解决思路,并首次提出以栽培板和营养液间空气层作为气流通道,将适宜参数空气直接输送至蔬菜周围的解决方案。研究对根域通风这一创新的气流组织形式以及蔬菜常规环控方式(CEC)下的气流分布特征进行了CFD(Computational Fluid Dynamics)模拟,对蔬菜冠层上部自下而上及侧向通风气流特征进行了描述,明确了常规环控方式存在的问题,探明了根域通风的理论可行性。为了验证模拟的准确性,研究开发出根域通风系统(RV),以定植栽培20天后的生菜作为试材,在同一环境条件下对低速连续通风(LCRV)、高速间隔通风(HIRV)与CEC下生菜冠层及根域环境参数变化进行对照,测试其通风调温效果,获取了根域通风方式下空气层、营养液、冠层区域的微环境变化情况。在上述试验基础上,进一步创制出根域空气层通风调温系统(ILCA),采用基于水冷机组提供冷源的热交换器对导入水培系统空气层的空气进行温度调控。研究确定环境温度,冷水温度,冷水流量和风机流量为系统性能主要影响参数,将最低出风温度,系统平衡时间及冷却时间作为主要评价指标。通过二次通用旋转组合设计,对系统中关键运行参数进行优化,以较小的能耗满足植物微环境需求。通过上述研究,取得了以下研究结论:1)CFD模拟表明根域通风方式能够提供均匀稳定的气流,在试验转速范围内增加,各通气单元平均风速为0.051~0.11 m/s,且不同转速下各通气单元风速差异不大,优于常规通风模式。2)与CEC对照相比,根域通风方式能够大幅降低空气层和冠层下部温度2.67和1.77℃;降低相对湿度7-10%,提高冠层下部CO2浓度139×10-6。3)根域通风方式可降低营养液温度,减缓溶解氧下降趋势。在营养液中,LCRV液温较CEC降低4.03℃;HIRV大幅减缓了溶解氧下降趋势,试验结束时仍维持在3.8 mg·L-1,同期LCRV和CEC处理只有1.8 mg·L-1。4)得到了以最低出风温度,平衡时间以及冷却时间为目标函数的二次回归方程分别为:YA=24.51+2.19X1+0.77X2-0.13X3+0.12X4+0.54X12+0.44X22+0.11X32+0.048X42+0.079X1X2-0.10X1X3+0.051X1X4-0.062X2X3+0.55X2X4-0.24X3X4 YB=3.04-0.30X1-0.30X2-0.47X3-0.59X4+0.040X12-0.31X22+0.39X32-0.14X42-0.97X1X2-0.12X1X3+0.078X1X4+0.38X2X3-0.17X2X4+0.62X3X4YC=18.02+7.14X1-7.73X2+0.96X3-1.19X4+0.79X12-0.62X22+0.26X32-0.97X42-1.44X1X2-0.75X1X3-2.23X1X4+0.25X2X3+3.64X2X4-0.50X3X4上述二次回归方程均具有显着性且方程失拟不显着,与试验拟合较好。通过对上述方程的分析可知,环境温度对最低出风温度影响最大,冷水温度次之;对平衡时间影响最大的因素是风机流量,冷水流量次之,冷水温度第三;对冷却时间影响最大的因素依次为冷水温度和环境温度。以出风温度24℃为目标,系统运行时间尽量短,能耗尽量低为原则,进行优化组合筛选分析,确定ILCA系统最佳组合为环境温度28℃,冷水温度18.5℃,冷水流量0.63 L·min-1,风机流量1.2 cm3·s-1,平衡时间4.8分钟,冷却时间5.0分钟。在此参数组合下,最低出风温度可以达到24℃。5)本研究通过生菜栽培试验验证了上述优化运行参数。通过与CEC进行对照,发现优化ILCA能够显着改善植株微环境参数:降低空气层内温度2.5℃,降低冠层内部光暗期温度1.1℃和2.1℃;保持营养液温度在21.5±0.3℃,较对照低2.3℃,缓解营养液溶解氧浓度随时间推移的下降趋势,在三天的监测时段内从5.8 mg·L-1缓慢的降低至5.4 mg·L-1。6)在上述微环境及空气流动影响下,能够在不影响产量的情况下,提高老叶存活率,限制根系生长。试验发现处理中叶片数增加13.9%,根系鲜重显着降低41.7%,根长缩短23%;其总根长度、根表面积、根投影面积、根体积及平均根系直径分别较对照也显着降低了39.1%、38.2%、37.9%、48.1%和12.1%。显着降低了无食用价值的根系养分消耗,有利于营养元素利用效率的大幅提升,对延长营养液使用时间,减少水培肥料使用,降低生产成本起到了积极作用。7)环控能耗计算结果表明,CEC对照中总耗电量627.6 k Wh,ILCA处理总耗电量294.4 k Wh;结合前述产量数据,CEC系统环控能耗产品转化率(EBCE)为29.4g·k Wh-1,ILCA系统环控能耗产品转化率为59.5 g·k Wh-1,较对照提高了102%,实现节能50.6%。综上所述,CEC中冠层与环境参数差异明显,以环境参数作为调控依据不够准确;相比之下,RV在解决传统环控方式通风温控不均匀的同时,对地上部及地下部多种微环境参数调控起到了积极作用,降低环控要求,提高空调温控效率,具有推广价值。ILCA系统能够高效改善植物微环境参数;在不影响生菜产量的同时显着降低根系重量,减少养分消耗;与CEC相比,实现节能50.6%。当室外温度低于28℃时,将其引入植物工厂内,配合优化的运行参数,ILCA可以替代常规环控方式对植物工厂内环境进行调控。
邓晓瑞[7](2020)在《有限空间空气稳定性对人体呼吸微环境的影响研究》文中指出有限空间,尤其是人们居住的室内空间中,空气环境与人体健康息息相关。患病人体通过呼吸活动释放的代谢产物中常含有某些致病物质,健康人体通过呼吸活动吸入这些致病物质而受感染。所以人体的呼吸活动和呼吸微环境中的空气质量直接关系到室内人员的身体健康情况。本课题以人体呼吸微环境为研究对象,主要工作包括:(1)对比分析大气稳定性、有限空间空气稳定性和瑞利-伯纳德不稳定性,并讨论各项判据,即理查森数(iR数)、cG数以及瑞利数(aR数)的物理意义。在大气环境中,iR数表示温差与紊流附加切应力项的比值,但iR数的定义中温差项使用的位温概念不合适或者不方便用于有限空间内,于是cG数被提出,且cG数分母项为Navier-Stokes方程中竖向惯性力项,不同于理查森数的分母项。在有限空间内,另一个与浮力驱动对流相关的无量纲数是aR数。瑞利-伯纳德不稳定性与有限空间空气稳定性都是研究在有限空间内由于上下表面温度差导致空间内部流体流动的物理现象。瑞利-伯纳德不稳定针对的是有限空间内对流发生临界点,而有限空间空气稳定性针对的是有限空间内温度梯度对质点竖向惯性力的影响。(2)通过对有限空间内多重浮力作用的理论分析,在有限空间空气稳定性基础上提出新的温差射流轨迹公式,从而得到多重浮力影响下的温差射流轨迹方程。通过计算发现影响射流轨迹的因素主要有:射流温度0T、周围环境温度eT、初始速度u0、有限空间内温度梯度d T dy、rA数、cG数以及流体域几何大小。当rA>0时射流向上弯曲,相反rA<0时气流向下弯曲。当cG>0时射流沿主流方向传播,cG<0时射流易在主流共轭方向扩散。通过量纲分析或因次分析给出了射流在x轴方向运动距离的计算公式,通过数值结果给出了无量纲系数C1,C2计算步骤。我们发现,稳定型和不稳定型中系数C1一致,充分说明了温度背景效应对射流运动的共轭作用。(3)通过全尺寸真人实验及数值模拟方法深入研究有限空间空气稳定性在常重力与微重力情况下对人体呼吸微环境中污染物传播的作用机理及对其空气质量的影响。通过把有限空间空气稳定性与不同通风方式结合,研究人体呼吸微环境中污染物的对流扩散规律,建立有限空间空气稳定性与通风方式对人体呼吸微环境影响的评价方法。试验结果表明,不稳定型可有效去除呼吸微环境中的污染物。在单人呼吸阶段和双人呼吸实验衰减阶段,不稳定型中CO2浓度约比稳定型中小100-150 ppm。结合真人实测数据,采用计算流体动力学方法建立单人呼吸及双人交互呼吸过程的数值模拟模型,使用雷诺平均方法对对人员呼吸微环境及其周围流场进行模拟计算,并利用实验测量数据验证计算流体力学模拟方法和结果。经比较,实验与模拟之间的最大误差稳定型中为7.61%,中性型中为4.79%。不稳定型中为4.27%。通过对室内温度分布、流场速度分布以及污染物浓度分布的研究,建立不同稳定性条件下呼气污染物的传播及分布规律(4)分析在通风房间(全面通风)中不同有限空间空气稳定性条件下,单人呼吸微环境与双人交互呼吸微环境中的污染物暴露情况,进而评估室内人员污染物暴露风险,并找到人体暴露水平与通风方式及有限空气稳定性的关系。在呼吸气流的初始释放阶段,个人暴露水平主要取决于呼吸活动,随着污染物离污染源距离越远,有限空间空气稳定性与通风对呼吸微环境中的人员暴露情况的影响越来越重要。在稳定型中,呼吸微环境严重污染,人体局部暴露水平较高,而不稳定型可以大大降低室内人员对呼吸微环境中污染物的局部暴露情况。暴露强度取决于室内人员暴露于被污染环境中的时间与人员数量。本研究中稳定型的暴露强度是不稳定型的暴露强度的两倍。不稳定型中暴露强度远低于稳定型中的暴露强度。本研究中获得的有空间空气稳定性对人体呼吸微环境中污染物传播的作用机理,可成为判断污染物传播、控制室内空气品质的重要参考标准,在控制污染物的传播,降低疾病传播的风险,保证人体健康方面具有理论及实际意义。研究所提出的新温差射流模型将为温差射流或浓差射流的运动轨迹提供新的预测方法。本研究提出的有限空间空气稳定性概念将为各类型通风系统优化设计和效果评估提供技术手段。可以据此选择最有效的通风空调方式,设计更合理的室内环境控制系统,为绿色建筑节能设计提供理论依据。
宋业浩[8](2020)在《某洁净厂房气流组织的流场研究》文中研究说明随着我国电子工业及其经济的兴起,逐年增多的国内企业,包括高技术电子行业在国内取得优异成绩的同时,市场开始逐渐向国外扩展,所生产的电子产品销售到全球。电子产品的核心技术对于我国来说还是属于提升阶段,需要更多的开发与研究,因此国家出台了一系列政策对电子产品的核心技术进行相关研究,进而促进了电子产业的进一步发展。电子产品的生产依托的是洁净空间,设计一套完整的洁净厂房对于电子产品的生产研发和测试是尤为重要的,完整的洁净厂房内的气流情况是设计者需要优先考虑的情况,为此要设计合理的气流组织,以使得洁净室内空气分布满足工艺和设备的要求,同时又保证室内空气温湿度、压力、减少能源使用量等就具有及其重要的意义,而影响到洁净室内流场的其中一个非常关键的点就是气流组织,因此研究不同气流组织下洁净室内流场情况就显得尤为重要了。基于以上背景,将深圳某个千级洁净室项目作为本次模拟的实例,使用数值模拟的方法对该洁净室进行数值模拟,利用暖通专业的气流模拟软件AIRPAK进行3种不同送回风形式模拟,分别是单向流洁净室室内气流状态、上送测回时,单侧回风形式以及双侧回风形式室内气流状态三种情况。针对上述三种情况进行数值模拟,通过模拟结果进行对比分析,得出相应的结论。模拟结果显示,单向流洁净室气流流线单一,气流形式更有利于排除室内污染物,适合百级以上洁净室,但其造价较高,结构复杂,需要完善的设计方案才可以。非单向流洁净室的双侧回风形式优于单侧回风形式,双侧回风形式气流流线更加均匀,整个洁净室气流、温度、压力等更加均匀。根据模拟结果的情况,对该形式在实际工程中进行施工设计,最后进行施工后检测,得到了满意的结果。通过此研究希望可以验证上述气流方式准确性,也希望可以引出其他更有意义和价值的研究,为以后的设计人员提供相关参考。
张晓东[9](2019)在《12英寸集成电路生产线洁净空气质量研究和改善》文中指出本文介绍了国内对集成电路芯片的巨大需求,分析了12英寸集成电路生产线管控洁净厂房空气质量的必要性和重要性。介绍了一般净化厂房对洁净度管控的方式。介绍了集成电路生产线的几种自动物料运输系统AMHS(Automated Material Handling System),分析了全自动12英寸生产线AMHS的特点以及管控环境颗粒和分子级空气污染AMC(Airborne Molecular Contamination)的不利因素和难点。本文研究了上海市近年大气环境颗粒浓度和AMC浓度的变化,得出了若干典型规律,并找到了外部大气和洁净室内部洁净室空气质量的相关性规律。在颗粒研究方面,说明了掩模版颗粒对工艺质量和生产效率的严重影响。使用鱼骨图分析法对掩模版颗粒的发生机理进行了研究,开展了一系列实验,找到了洁净室环境颗粒浓度和掩模版颗粒发生率正相关的规律,确定了关键点是掩模版载台上方的空间的颗粒浓度和相应的发生途径主要是颗粒沉降,得出了有效结论并建立了相应的处置措施系统,有效降低了掩模版颗粒的发生,使其发生率降低了30%以上,解决了该实际工程问题。在AMC方面,基于对大气环境AMC浓度变化规律的研究结论,对洁净室AMC浓度管控的方法进行了研究,提出了具有成本优势的AMC管控模型并应用于生产线,提高了生产线对AMC的管控能力。介绍了12英寸集成电路生产线的掩模版的雾状缺陷,说明了AMC和掩模版雾状缺陷的关系。介绍了总挥发性有机物TVOC(Total Volatile Organic Compound)对关键工艺的影响,通过研究和总结,我们得出了能够有效反应和解决TVOC浓度突跳问题的途径和结论。建立了TVOC浓度突发跳高的调查和处置模型,建立了针对工厂外部和工厂生产线的排查清单,并有效应用于生产线实际工作,分析研究了一次成功的异常处置案例。
许晓[10](2018)在《细胞培养室气流组织与控制研究》文中研究说明近年来,国内外政府高度重视和发展干细胞、免疫细胞、基因治疗等生物技术,细胞培养室的建设需求量也随之增加。但目前还没有专门规范标准指导细胞培养室的建设,且细胞培养室的气流组织研究特别是由气流引起的交叉污染研究较少,细胞感染问题和人员环境安全隐患问题普遍存在。因此,本文通过定性和定量方法,对细胞培养室内生物安全柜操作窗气流流型展开相关研究,以指导细胞培养室内相关参数设计,提高细胞培养室内细胞实验过程细胞和人员环境的安全。本文的研究思路:首先通过大量文献调研洁净室气流研究现状和研究方法,明确有效控制洁净区域洁净度方法是压差和气流组织;接着利用实测方法获取某高校细胞培养室内风速、气压差和气流流型等数据,用于建立和验证细胞培养室气流组织的Airpak模型;然后利用CFD对细胞培养室内生物安全柜排风比例、生物安全柜送风风速、生物安全柜操作窗开启高度、室内送风量和室内送风口位置等多种设计参数进行模拟,分析不同参数对操作窗内外压差和操作窗气流状态的影响;最后探讨在安全柜内增加风幕或四周回风口不同方法对细胞培养室内细胞操作窗口气流组织的优化作用。本文获得的结论:(1)与实测数据对比分析,建立的细胞培养室气流组织Airpak模型模拟结果具有很高准确性;(2)无人状态下,不同设计因素对细胞培养室内生物安全柜操作窗气流贯穿没有影响,但在有人情况下,操作人员手臂容易引起安全柜内气流外溢;(3)细胞培养室内生物安全柜操作窗口内外气压差和气流流型主要受生物安全柜排风比例和生物安全柜的送风风速影响。生物安全柜送风风速为0.4m/s,排风比例不低于30%,或安全柜排风比例为30%时送风风速不超过0.6m/s,室内与生物安全柜气压差小于-0.23Pa操作窗的气流干扰得到实现较好控制;(4)在操作窗设置四周回风口能够有效控制沿操作人员静态手臂溢出柜内的气流。
二、SMIF/微环境中数值模拟气流的研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、SMIF/微环境中数值模拟气流的研究(论文提纲范文)
(1)医患问诊微环境气流机制与通风效果评价研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 人体呼出飞沫特性 |
1.2.2 室内人体微环境 |
1.2.3 传统通风干预 |
1.2.4 局部通风干预 |
1.3 研究问题及不足 |
1.4 研究内容和技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
2 数值模拟方法 |
2.1 引言 |
2.1.1 CFD概述 |
2.1.2 CFD模拟注意事项 |
2.1.3 本文模拟思路 |
2.2 连续相控制方程及模拟方法 |
2.2.1 连续相的控制方程 |
2.2.2 湍流模型的选择 |
2.2.3 壁面函数(Wall Function) |
2.2.4 数值模拟计算方法 |
2.3 离散相控制方程及模拟方法 |
2.3.1 模拟方法 |
2.3.2 离散相控制方程 |
2.3.3 离散相的边界条件 |
2.4 本章小结 |
3 物理模型及模型验证 |
3.1 引言 |
3.2 模拟条件设置 |
3.2.1 模型假设 |
3.2.2 基本物理模型 |
3.2.3 网格划分 |
3.2.4 网格无关性验证 |
3.3 模型验证 |
3.3.1 模型验证及目标 |
3.3.2 实验测点设置 |
3.3.3 验证模拟的设置 |
3.3.4 实验数据与模拟验证数据的对比 |
3.4 本章小结 |
4 基于医-患问诊场景下全局通风干预效果评价 |
4.1 引言 |
4.2 数值模拟设置 |
4.2.1 物理模型 |
4.2.2 人体热边界设置 |
4.2.3 人体呼吸边界设置 |
4.2.4 呼出飞沫条件设置 |
4.2.5 数值模拟边界条件 |
4.2.6 数值模拟工况设置 |
4.3 典型工况 |
4.3.1 典型工况的气流组织设置 |
4.3.2 呼出气流特性 |
4.3.3 呼出飞沫运动轨迹 |
4.3.4 人体呼吸区飞沫分布 |
4.3.5 典型工况下医生暴露风险分析 |
4.4 混合通风不同换气次数下流场与飞沫传播研究 |
4.4.1 不同换气次数下流场分布 |
4.4.2 不同换气次数下呼出飞沫轨迹 |
4.4.3 不同换气次数下呼吸区浓度 |
4.4.4 不同换气次数下医生暴露风险对比 |
4.5 置换通风不同换气次数下流场与飞沫传播研究 |
4.5.1 不同换气次数下流场分布 |
4.5.2 不同换气次数下飞沫运动轨迹 |
4.5.3 不同换气次数下呼吸区浓度 |
4.5.4 不同换气次数下医生暴露风险对比 |
4.5.5 混合通风与置换通风医生暴露风险对比 |
4.6 本章小结 |
5 基于医-患问诊场景下局部通风干预效果评价 |
5.1 引言 |
5.2 个性化送风与排风系统的介绍与模型建立 |
5.2.1 个性化送排风系统介绍 |
5.2.2 模型建立 |
5.2.3 计算工况设置 |
5.3 不同局部通风干预下流场特性 |
5.4 不同局部干预下流场与飞沫传播研究 |
5.4.1 个性化通风飞沫云图分布 |
5.4.2 不同送风方式下医生暴露风险对比 |
5.4.3 传统通风干预与局部通风干预效果对比 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 研究结论 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
(2)住宅通风系统对室内空气品质的影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及研究意义 |
1.2 住宅建筑的主要通风方式 |
1.2.1 自然通风 |
1.2.2 机械通风 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 自然通风与机械通风的测试研究 |
1.3.2 基于大数据测试的通风研究 |
1.3.3 机械通风的模拟研究 |
1.3.4 关于建筑新风量的研究 |
1.4 气流组织性能评价指标 |
1.4.1 换气次数 |
1.4.2 空气龄 |
1.4.3 吹风感不满意率 |
1.4.4 PMV-PPD指标 |
1.4.5 CO_2暴露强度 |
1.5 主要研究内容与技术路线 |
1.5.1 研究内容 |
1.5.2 技术路线 |
1.6 本章小结 |
第2章 通风系统的实验测试与分析 |
2.1 机械通风的实验研究 |
2.1.1 实验对象与方法 |
2.1.2 实验测点布置 |
2.1.3 实验仪器的介绍 |
2.2 机械通风测试结果与分析 |
2.3 自然通风的实验研究 |
2.4 住宅的通风量计算分析 |
2.4.1 反算通风量的计算原理 |
2.4.2 通风量计算结果 |
2.5 本章小结 |
第3章 住宅机械通风的数值仿真模型 |
3.1 气流组织数值模拟的计算方法 |
3.1.1 流体力学基本控制方法 |
3.1.2 三维湍流模型 |
3.1.3 壁面函数法 |
3.1.4 离散方法 |
3.1.5 流场计算方法 |
3.2 物理模型 |
3.2.1 模型的建立 |
3.2.2 网格划分与离散 |
3.2.3 参数设置及工况设计 |
3.2.4 UDF、UDS编程原理 |
3.2.5 模拟计算流程 |
3.3 数值模型的准确性验证 |
3.4 本章小结 |
第4章 卧室机械通风的数值模拟结果分析 |
4.1 影响机械通风的重要因素的气流组织分析 |
4.1.1 不同送风形式 |
4.1.2 不同送风速度 |
4.1.3 不同送风角度 |
4.2 送风方式与地暖耦合时的气流组织分析 |
4.3 不同房间参数对CO_2扩散的影响分析 |
4.3.1 不同房间温度 |
4.3.2 不同房间湿度 |
4.3.3 同时释放甲醛 |
4.4 本章小结 |
第5章 个性化通风的模拟结果分析 |
5.1 卧室通风与睡眠质量 |
5.2 床头送风方式的模拟结果分析 |
5.2.1 速度流场与DR值 |
5.2.2 CO_2浓度分布 |
5.2.3 空气龄 |
5.2.4 人体热舒适性分析 |
5.3 个性化通风与传统机械通风的对比分析 |
5.4 本章小结 |
第6章 典型户式住宅中央新风系统的模拟研究 |
6.1 中央新风系统的分类 |
6.2 系统模型与边界条件设置 |
6.3 中央新风系统的模拟结果分析 |
6.3.1 速度流场分析 |
6.3.2 CO_2浓度分布 |
6.4 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间发表的学术成果 |
(3)眼科诊室医患飞沫传播机理及暴露风险研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 不同呼吸方式及产生飞沫的特性 |
1.2.2 飞沫传播及暴露评价 |
1.3 现存研究问题与不足 |
1.4 研究内容和技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
2 数值模拟方法及人体模型 |
2.1 引言 |
2.2 气相流场模拟方法 |
2.2.1 Boussinesq假设 |
2.2.2 基本控制方程 |
2.2.3 湍流模型选择 |
2.2.4 控制方程离散及计算方法 |
2.3 颗粒物模拟方法 |
2.3.1 颗粒物的运动模型 |
2.3.2 颗粒物的受力 |
2.3.3 颗粒物的湍流扩散 |
2.3.4 飞沫颗粒物的蒸发 |
2.4 计算人体模型 |
2.5 本章小结 |
3 数值模型的有效性验证 |
3.1 引言 |
3.2 物理模型及网格划分 |
3.2.1 物理模型 |
3.2.2 网格划分 |
3.2.3 网格无关性验证 |
3.3 实验验证 |
3.3.1 暖体假人研发 |
3.3.2 呼吸模拟装置研发 |
3.3.3 飞沫气溶胶释放系统 |
3.3.4 其他实验设备 |
3.3.5 实验方法及参数设置 |
3.3.6 验证实验结果对比分析 |
3.4 本章小结 |
4 典型眼科诊疗场景的暴露 |
4.1 引言 |
4.2 典型眼科诊疗场景及数值模型 |
4.2.1 直接检眼镜检查 |
4.2.2 裂隙灯显微镜检查 |
4.2.3 眼科手术 |
4.3 边界条件及稳态流场计算 |
4.3.1 物理模型及网格划分 |
4.3.2 稳态流场计算 |
4.4 常见诊疗场景暴露风险对比 |
4.4.1 非稳态边界条件 |
4.4.2 非稳态流场及颗粒物计算 |
4.4.3 三种眼科诊疗场景的暴露风险对比 |
4.4.4 眼科诊室的疫情防控建议 |
4.5 本章小结 |
5 眼科暴露影响因素研究 |
5.1 引言 |
5.2 呼出飞沫方式对暴露的影响 |
5.3 呼吸相位差对暴露的影响 |
5.4 相对湿度对暴露的影响 |
5.5 飞沫粒径对暴露的影响 |
5.6 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 主要研究结论 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
作者在校期间发表论文 |
致谢 |
(4)城市街道峡谷行道树覆盖下大气颗粒物空间扩散规律与调控(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略词表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景、目的及意义 |
1.2 研究综述 |
1.2.1 城市植物削减大气颗粒物的效率研究 |
1.2.2 城市街道峡谷内大气颗粒物的扩散规律研究 |
1.2.3 城市街道峡谷内大气颗粒物扩散的研究方法 |
1.2.4 行道树对城市街道峡谷大气颗粒物扩散影响的不确定性 |
1.3 研究内容 |
1.4 研究框架 |
2 街道峡谷行道树树冠郁闭度对颗粒物衰减系数的影响 |
2.1 引言 |
2.2 研究方法 |
2.2.1 研究区概况与样点设置 |
2.2.2 测定指标与测定方法 |
2.2.3 数据分析 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 街道峡谷几何特征与气象条件分析 |
2.3.2 行道树带结构特征与颗粒物浓度的相关性分析 |
2.3.3 行道树郁闭度与颗粒物衰减效率的回归分析 |
2.3.4 影响街道峡谷中颗粒物扩散的树冠郁闭度分析 |
2.4 讨论与小结 |
2.4.1 影响街道峡谷内颗粒物浓度的植被因素 |
2.4.2 城市街道峡谷内有利于降低颗粒物污染的行道树郁闭度 |
3 街道峡谷行道树生长型对颗粒物浓度与粒径时间变化特征的影响 |
3.1 引言 |
3.2 研究方法 |
3.2.1 样地设置与测定时间 |
3.2.2 测定指标与测定方法 |
3.2.3 数据分析 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 不同生长型行道树下街道峡谷颗粒物浓度的日变化特征 |
3.3.2 夏、冬季街道峡谷颗粒物浓度与气象因子的相关性分析 |
3.3.3 常绿落叶行道树下街道峡谷不同粒径颗粒物扩散的季节变化 |
3.4 讨论与小结 |
3.4.1 街道峡谷夏、冬季颗粒物浓度日变化特征及影响因子 |
3.4.2 街道峡谷行道树季相变化对颗粒物粒径的影响 |
3.4.3 行道树生长型对街道峡谷颗粒物扩散效应的季节性影响 |
4 街道峡谷纵横比及朝向对颗粒物浓度变化的影响 |
4.1 引言 |
4.2 研究方法 |
4.2.1 样地设置与测定时间 |
4.2.2 测定指标与方法 |
4.2.3 数据分析 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 不同纵横比街道峡谷内颗粒物浓度的变化特征 |
4.3.2 不同朝向街道峡谷内颗粒物浓度的变化特征 |
4.4 讨论与小结 |
4.4.1 街道峡谷纵横比对颗粒物扩散的影响 |
4.4.2 街道峡谷朝向对颗粒物扩散的影响 |
5 街道峡谷内颗粒物的垂直扩散规律研究 |
5.1 引言 |
5.2 研究方法 |
5.2.1 样地设置与测定时间 |
5.2.2 测定指标与数据分析 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 街道峡谷内颗粒物浓度的垂直分布特征 |
5.3.2 街道峡谷内颗粒物垂直扩散的影响因子 |
5.4 讨论与小结 |
6 街道峡谷内大气颗粒物扩散的微气候模拟研究 |
6.1 引言 |
6.2 研究方法 |
6.2.1 三维微气候模型ENVI-met建模初始边界控制与参数设定 |
6.2.2 行道树郁闭度情景模拟设置 |
6.2.3 行道树叶面积密度情景模拟设置 |
6.2.4 街道峡谷纵横比与朝向情景模拟设置 |
6.2.5 模型模拟计算与后处理 |
6.3 结果与分析 |
6.3.1 不同行道树郁闭度下街道峡谷颗粒物扩散与分布特征 |
6.3.2 不同行道树叶面积密度下街道峡谷颗粒物浓度场分布特征 |
6.3.3 不同纵横比与朝向街道峡谷内颗粒物空间变化特征 |
6.3.4 微环境模型的验证与敏感性分析 |
6.4 讨论与小结 |
6.4.1 行道树郁闭度影响街道峡谷颗粒物扩散与分布的规律 |
6.4.2 行道树叶面积密度影响街道峡谷颗粒物浓度场分布的规律 |
6.4.3 街道峡谷纵横比与朝向影响颗粒物空间扩散的规律 |
7 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.1.1 街道峡谷行道树覆盖下大气颗粒物空间扩散规律 |
7.1.2 街道峡谷行道树覆盖下大气颗粒物空间扩散模拟 |
7.1.3 基于颗粒物扩散的城市街区行道树定量化配置策略 |
7.2 创新之处 |
7.3 研究展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间的研究成果 |
致谢 |
(5)小微睡眠空间受限特征下贴附通风模式气流分布及人员热舒适研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1.绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 睡眠热环境与热舒适研究 |
1.2.2 卧室睡眠空间通风模式研究 |
1.2.3 小微睡眠空间通风模式研究 |
1.2.4 通风不畅造成CO_2堆积研究 |
1.2.5 新型贴附通风应用现状研究 |
1.2.6 研究现状总结与评价 |
1.3 研究目的与研究内容 |
1.3.1 研究目的 |
1.3.2 研究内容 |
2.理论基础及研究方法 |
2.1 贴附通风理论基础 |
2.2 小微睡眠空间贴附通风模式提出 |
2.3 全尺寸实验测试 |
2.3.1 实验测试平台 |
2.3.2 实验测试参数及实验仪器 |
2.3.3 实验方案设计 |
2.4 CFD数值模拟 |
2.4.1 计算流体动力学概述 |
2.4.2 数学模型 |
2.4.3 物理模型及边界条件 |
2.4.4 计算区域离散化及网格关性验证 |
2.4.5 求解计算设置 |
2.5 睡眠热环境评价指标 |
2.5.1 气流分布性能 |
2.5.2 热舒适指标 |
2.5.3 空气质量指标 |
2.6 本章小结 |
3.小微睡眠空间贴附气流分布特性研究 |
3.1 不同贴附送风模式数值计算 |
3.1.1 数值计算工况 |
3.1.2 实验验证 |
3.2 气流模型及影响参数研究 |
3.2.1 三种贴附通风模式气流分布模型 |
3.2.2 送风速度对流场特征的影响 |
3.2.3 送风温度对流场特征的影响 |
3.3 本章小结 |
4.不同贴附送风模式气流分布效果研究 |
4.1 睡眠环境热舒适分析 |
4.1.1 吹风感(DR) |
4.1.2 面部速度舒适比(FSR) |
4.1.3 睡眠PMV |
4.2 室内空气质量分析 |
4.2.1 二氧化碳空间分布 |
4.2.2 空气龄空间分布 |
4.3 本章小结 |
5.受限特征下二氧化碳和空气龄分布一致性研究 |
5.1 不同贴附模式下室内二氧化碳空间分布 |
5.1.1 人体CO_2释放量验证 |
5.1.2 实验可靠性检验与数据处理方法 |
5.1.3 实验工况及结果分析 |
5.2 不同贴附模式下送风空气龄空间分布 |
5.2.1 实验工况设置及可靠性检验 |
5.2.2 结果分析 |
5.3 二氧化碳和空气龄分布不一致性分析 |
5.4 本章小结 |
6.综合评价及拓展优化研究 |
6.1 不同贴附送风模式的综合性能评价 |
6.2 人体热源对睡眠区域微环境的影响 |
6.2.1 人体热源对睡眠区域气流分布的影响 |
6.2.2 人体热源对睡眠区域CO_2分布的影响 |
6.3 回风口位置的优化 |
6.3.1 气流分布特性 |
6.3.2 气流分布效果 |
6.4 本章小结 |
7.结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
附录1 二氧化碳实验测试的数据 |
附录2 空气龄实验测试的数据 |
致谢 |
攻读硕士学位期间科研成果 |
(6)植物工厂根域通风技术对生菜微环境与生长的影响(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 不同环境指标对植物生长的影响研究进展 |
1.2.2 植物微环境调控技术研究进展 |
1.2.3 人工光植物工厂节能技术研究进展 |
1.3 研究内容和技术路线 |
1.4 研究目标 |
第二章 根域通风对水培生菜微环境的影响 |
2.1 前言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 冠层气流分布特征模拟 |
2.2.2 根域通风系统构建 |
2.2.3 根域通风气流分布特征模拟 |
2.2.4 试验材料和栽培方法 |
2.2.5 试验设计与数据统计 |
2.2.6 测点布置与指标检测 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 常规通风冠层气流分布特征 |
2.3.2 根域通风气流分布特征 |
2.3.3 根域通风均匀性分析 |
2.3.4 根域通风对空气层的影响及分析 |
2.3.5 根域通风对冠层下部的影响及分析 |
2.3.6 根域通风对冠层上部的影响及分析 |
2.3.7 根域通风对营养液温度及溶解氧浓度的影响及分析 |
2.4 讨论 |
2.4.1 常规通风冠层气流特征 |
2.4.2 根域通风系统均匀性 |
2.4.3 根域通风对空气层温湿度及二氧化碳浓度的影响 |
2.4.4 根域通风对冠层下部温湿度及二氧化碳浓度的影响 |
2.4.5 根域通风对冠层上部温湿度的影响 |
2.4.6 根域通风对营养液温度及溶解氧浓度的影响 |
2.5 小结 |
第三章 根域通风调温关键参数优化 |
3.1 前言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 根域通风调温系统构建及运行方式 |
3.2.2 试验设计与数据统计 |
3.2.3 测点布置与指标检测 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 根域通风调温系统性能评估 |
3.3.2 四因子二次通用旋转组合设计试验结果 |
3.3.3 数学模型的建立与检验 |
3.3.4 单因素效应分析 |
3.3.5 交互效应分析 |
3.3.6 模拟寻优及检验 |
3.4 小结 |
第四章 优化根域通风调温对水培生菜微环境及生长的影响 |
4.1 前言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 试验材料和栽培方法 |
4.2.2 试验设计与数据统计 |
4.2.3 测点布置与指标检测 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 风机性能一致性 |
4.3.2 根域通风调温对微环境参数的影响 |
4.3.3 根域通风调温对水培生菜生长的影响 |
4.3.4 根域通风调温系统应用成本比较分析 |
4.3.5 根系通风调温系统作用机理分析 |
4.4 讨论 |
4.4.1 根系通风调温对空气层温湿度及二氧化碳浓度的影响 |
4.4.2 根系通风调温对冠层内部温湿度及二氧化碳浓度的影响 |
4.4.3 根系通风调温对营养液温度及溶解氧浓度的影响 |
4.4.4 根系通风调温对植物生长及能耗的影响 |
4.5 小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 创新点 |
5.3 进一步研究的建议与思考 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
(7)有限空间空气稳定性对人体呼吸微环境的影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 室内环境与人体健康 |
1.1.2 呼吸系统疾病与人体呼吸微环境 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 通风方式与室内环境 |
1.2.2 有限空间空气稳定性 |
1.2.3 人体暴露评价 |
1.3 研究方法 |
1.4 本文主要工作及结构安排 |
第2章 有限空间空气稳定性基本理论 |
2.1 大气稳定性 |
2.1.1 基本概念 |
2.1.2 大气稳定性判据 |
2.2 有限空间空气稳定性 |
2.2.1 基本概念 |
2.2.2 有限空间空气稳定性判据 |
2.3 瑞利-伯纳德不稳定性 |
2.3.1 基本概念 |
2.3.2 瑞利-伯纳德不稳定性与有限空间空气稳定性的联系与区别 |
2.4 本章小结 |
第3章 多重浮力效应温差射流运动规律 |
3.1 自由射流 |
3.2 温差射流 |
3.3 多重浮力效应基本公式 |
3.4 本章小结 |
第4章 有限空间空气稳定性工况真人呼吸实验研究 |
4.1 实验室与实验设备 |
4.1.1 测试房间 |
4.1.2 实验设备 |
4.2 实验方法与实验设置 |
4.2.1 实验方法 |
4.2.2 不同有限空间空气稳定性设置 |
4.3 实验结果与分析 |
4.3.1 单人工况呼吸实验结果 |
4.3.2 双人工况交互呼吸实验结果 |
4.3.3 呼吸高度CO_2浓度变化规律的分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 有限空间空气稳定性工况人体交互呼吸过程数值模拟研究 |
5.1 人体交互呼吸过程数值模拟方法 |
5.1.1 CFD控制方程组 |
5.1.2 湍流数值模拟方法 |
5.1.3 用户自定义函数 |
5.2 人体交互呼吸过程模型建立 |
5.2.1 模型尺寸 |
5.2.2 网格划分 |
5.2.3 湍流模型选择 |
5.2.4 边界条件 |
5.2.5 求解计算 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 速度场与温度场分布 |
5.3.2 浓度场分布 |
5.3.3 模拟验证 |
5.4 小结 |
第6章 有限空间稳定性在太空舱呼吸微环境应用研究 |
6.1 概述 |
6.2 模型建立 |
6.2.1 模型尺寸 |
6.2.2 网格划分 |
6.2.3 控制方程 |
6.2.4 边界条件 |
6.2.5 工况设置 |
6.2.6 求解计算 |
6.3 结果讨论 |
6.3.1 垂直温度梯度分布 |
6.3.2 温度与速度分布云图 |
6.3.3 呼吸微环境与太空舱大环境中的CO_2浓度分布 |
6.3.4 通风换气次数对微重力环境污染物浓度分布的影响 |
6.4 本章小节 |
第7章 有限空间空气稳定性工况人体暴露分析 |
7.1 暴露参数 |
7.2 常重力单人工况呼吸实验暴露分析 |
7.3 常重力双人工况交互呼吸实验暴露分析 |
7.4 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文 |
附录 B 攻读学位期间所参与的课题研究 |
(8)某洁净厂房气流组织的流场研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究的背景 |
1.2 国内外发展和研究现状 |
1.2.1 国外发展和研究现状 |
1.2.2 国内发展和研究现状 |
1.3 研究的意义及创新点 |
1.4 研究的内容及方法 |
1.4.1 研究的内容 |
1.4.2 研究的方法 |
1.5 本章小结 |
第2章 电子工业建筑概述及空调送回风形式 |
2.1 工业建筑的特点及分类 |
2.1.1 工业建筑的特点 |
2.1.2 工业建筑的分类 |
2.2 电子工业建筑简介 |
2.3 电子工业洁净室原理 |
2.3.1 洁净室的原理 |
2.3.2 洁净室的压力 |
2.4 洁净室的送风方式 |
2.4.1 集中送风方式 |
2.4.2 隧道送风方式 |
2.4.3 微循环方式(SMIF) |
2.4.4 风机过滤单元方式(FFU) |
2.5 本章小结 |
第3章 洁净厂房净化空调系统的设计 |
3.1 工程概况 |
3.2 洁净厂房的选址及平面图布置 |
3.2.1 洁净厂房选址 |
3.2.2 总平面布置 |
3.2.3 室内平面布置 |
3.3 洁净厂房中暖通专业设计 |
3.4 洁净厂房空调机组的分类 |
3.5 空调系统的选择 |
3.6 空调设计参数 |
3.6.1 室外设计参数 |
3.6.2 室内设计参数 |
3.6.3 洁净度等级 |
3.6.4 冷热源的确定 |
3.7 空调系统的计算 |
3.7.1 夏季负荷的计算 |
3.7.2 洁净室内新风量的计算 |
3.7.3 洁净室的送风量计算 |
3.7.4 冬季洁净室内负荷计算 |
3.7.5 冬季加湿量的计算 |
3.8 组合空调机组各功能段选择 |
3.8.1 夏季空气处理过程 |
3.8.2 冬季空气处理过程 |
3.8.3 空调机组各功能段说明 |
3.8.4 空调系统平面图布置 |
3.8.5 净化 |
3.8.6 排风系统 |
3.8.7 排烟系统 |
3.8.8 事故通风系统 |
3.9 空调控制系统的设计 |
3.9.1 自控系统设计的原则 |
3.9.2 系统控制要求 |
3.9.3 系统硬件组成 |
3.9.4 控制系统软件的设计 |
3.10 本章小结 |
第4章 洁净室内气流模拟 |
4.1 气流组织的常用形式 |
4.2 常用的气流组织研究方法 |
4.3 洁净室气流模拟的工具 |
4.4 气流模拟的流程 |
4.5 洁净室的物理模型及假设 |
4.5.1 洁净室的物理模型 |
4.5.2 洁净室物理模型的模型的假设 |
4.6 洁净室模拟的数学模型和边界条件 |
4.6.1 洁净室模拟的数学模型 |
4.6.2 洁净室模拟的方法简介 |
4.6.3 时均方程法介绍 |
4.6.4 洁净室数学模型的边界条件 |
4.7 洁净室模拟结果与分析 |
4.7.1 上送侧回气流流线模型 |
4.7.2 上送侧回流速分布模型 |
4.7.3 上送侧回温度分布模型 |
4.7.4 测试结果与模拟结果对比分析 |
4.8 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(9)12英寸集成电路生产线洁净空气质量研究和改善(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 引言 |
1.1 集成电路产业背景和发展趋势 |
1.2 国内集成电路制造业发展状况 |
1.3 洁净空气质量在集成电路制造中的重要性 |
第二章 集成电路制造过程中洁净空气质量的一般要求 |
2.1 空气洁净度等级的定义和集成电路生产线一般要求 |
2.2 室内空气中不纯物的存在和影响分析 |
2.3 室外空气中不纯物的存在和影响分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 12英寸集成电路生产线空气中颗粒管控技术研究 |
3.1 集成电路制造洁净厂房空气质量控制技术 |
3.1.1 新风处理机组系统介绍 |
3.1.2 风机单元配合高效过滤器、超高效过滤器的使用 |
3.1.3 集成电路生产线洁净厂房layout布局的常见形式和AMHS的使用 |
3.1.4 12英寸全自动生产线AMHS的使用和特点 |
3.1.5 12英寸全自动生产线AMHS对空气质量控制带来的困难和挑战 |
3.2 空气中颗粒对集成电路制造的直接影响 |
3.2.1 空气中颗粒的存在对制造工艺过程的直接影响 |
3.2.2 上海市环境空气中颗粒浓度规律研究 |
3.2.3 洁净厂房内空气中颗粒的来源分析及管控 |
3.2.4 空气中颗粒的存在对掩模版的影响 |
3.3 空气中颗粒对掩模版的直接影响和解决方案的探索 |
3.3.1 集成电路制造光刻工艺 |
3.3.2 掩模版在集成电路制造中的重要作用 |
3.3.3 掩模版颗粒来源和发生机制研究 |
3.3.4 集成电路生产线上控制掩模版颗粒的研究和实践 |
3.3.5 几种有效降低掩模版颗粒发生率的低成本方法 |
3.4 本章小结 |
第四章 12英寸集成电路生产线空气中不纯物管控技术研究 |
4.1 洁净厂房空气中AMC来源及对集成电路制造的影响 |
4.1.1 AMC来源 |
4.1.2 12英寸集成电路制造大马士革工艺介绍 |
4.1.3 洁净厂房空气中TVOC对大马士革工艺的影响 |
4.1.4 洁净厂房空气中TVOC的来源分析 |
4.1.5 12英寸集成电路生产线掩模版雾化缺陷简介 |
4.1.6 氨根离子对掩模版雾化缺陷的影响 |
4.1.7 洁净厂房内氨根离子的来源分析 |
4.2 洁净厂房空气中AMC控制技术和实践 |
4.2.1 上海市环境空气中AMC浓度规律研究 |
4.2.2 集成电路生产线AMC浓度管控实践和探索 |
4.3 洁净厂房空气中AMC浓度跳高的管控和处置 |
4.3.1 以TVOC浓度跳高为例的管理 |
4.3.2 一次典型的TVOC浓度跳高案例的处置和分析 |
4.3.3 若干洁净室常用产生TVOC资材的测试分析 |
4.3.4 一种有效降低洁净厂房小空间内氟离子浓度的低成本方法介绍 |
4.3.5 本章介绍管控技术的不足之处 |
4.4 本章小结 |
第五章 结束语 |
5.1 主要工作与创新点 |
5.2 后续研究工作 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
(10)细胞培养室气流组织与控制研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 洁净室来源及分类 |
1.1.1 洁净室来源和定义 |
1.1.2 洁净室分类 |
1.2 洁净室存在问题及发展趋势 |
1.3 论文研究对象 |
1.3.1 细胞培养室介绍 |
1.3.2 生物安全柜介绍 |
1.3.3 细胞培养室使用中存在的问题和本文研究重点 |
1.4 受控环境研究现状 |
1.4.1 气流研究 |
1.4.2 气压差研究 |
1.4.3 交叉污染研究 |
1.4.4 小结 |
1.5 建筑通风研究方法 |
1.6 论文内容 |
1.6.1 课题研究内容 |
1.6.2 课题研究意义 |
1.6.3 课题研究思路和方法 |
1.7 本章小结 |
第二章 细胞培养室内气流参数实测 |
2.1 测试对象 |
2.2 实验介绍 |
2.3 实验方法和结果分析 |
2.3.1 实验仪器 |
2.3.2 边界条件测试方法和结果分析 |
2.3.3 验证数据测试方法和结果分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 细胞培养室气流组织AIRPAK模型建立与验证 |
3.1 CFD软件计算介绍 |
3.2 细胞培养室气流组织模型建立 |
3.2.1 物理模型及边界条件 |
3.2.2 假设与简化 |
3.2.3 洁净室网格划分 |
3.2.4 收敛判断 |
3.3 模拟结果分析 |
3.3.1 细胞培养室测点风速分析 |
3.3.2 操作窗气流流型分析 |
3.3.3 操作窗口压差对比 |
3.4 本章小结 |
第四章 细胞培养室内气流设计参数与控制研究 |
4.1 引言 |
4.2 细胞培养室内不同设计因素对操作窗气流的影响 |
4.2.1 不同生物安全柜排风比例 |
4.2.2 不同生物安全柜下降风速 |
4.2.3 不同生物安全柜操作窗开启高度 |
4.2.4 不同细胞培养室送风量 |
4.2.5 不同细胞培养室送风口位置 |
4.3 .细胞培养室内气流控制方法探讨 |
4.3.1 生物安全柜内增加风幕 |
4.3.2 操作窗口四周设置回风口 |
4.4 本章小结 |
总结与展望 |
参考文献 |
附录 室内测点风速数据记录 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
四、SMIF/微环境中数值模拟气流的研究(论文参考文献)
- [1]医患问诊微环境气流机制与通风效果评价研究[D]. 李天宁. 西安建筑科技大学, 2021(01)
- [2]住宅通风系统对室内空气品质的影响研究[D]. 范莹莹. 北京建筑大学, 2021(01)
- [3]眼科诊室医患飞沫传播机理及暴露风险研究[D]. 范彦超. 西安建筑科技大学, 2021
- [4]城市街道峡谷行道树覆盖下大气颗粒物空间扩散规律与调控[D]. 汪小爽. 华中农业大学, 2021(02)
- [5]小微睡眠空间受限特征下贴附通风模式气流分布及人员热舒适研究[D]. 李艳艳. 西安建筑科技大学, 2021
- [6]植物工厂根域通风技术对生菜微环境与生长的影响[D]. 李琨. 西北农林科技大学, 2020
- [7]有限空间空气稳定性对人体呼吸微环境的影响研究[D]. 邓晓瑞. 湖南大学, 2020(02)
- [8]某洁净厂房气流组织的流场研究[D]. 宋业浩. 河北工程大学, 2020(07)
- [9]12英寸集成电路生产线洁净空气质量研究和改善[D]. 张晓东. 上海交通大学, 2019(06)
- [10]细胞培养室气流组织与控制研究[D]. 许晓. 华南理工大学, 2018(01)