洁净手术室气流组织效果的影响因素综述

我国医院建设规模庞大、分布广泛,就医人数居世界第一,医疗洁净手术室空气洁净技术发展迅速。手术室的气流组织是其空气洁净技术的重要方面,与手术部位感染的关系一直存在争议。本文对手术室中的气流组织形式进行了综述。研究表明,层流通风和温控气流通风在去除携带细菌的颗粒方面具有优势,且层流通风对飞沫的控制能力更强。本文梳理了手术室内人员数量和位置、手术人员的动作和流动、医用设备的数量和发热量、人员着装和手术台次等因素对气流组织效果的影响。发现手术人员的动作和流动是相关研究的热点,气流组织与手术人员、患者热舒适的关联仍有待深入。未来研究方向包括手术室内局部气流组织与手术微环境空气质量的定量关系、新型气流组织形式和末端、个性化通风与手术人员热舒适等。

基于计量测试技术的气流组织与机房空调节能运行研究

为量化气流组织对机房空调节能的影响,以某数据中心作为测试对象,基于计量测试技术将抽象的气流组织参数化、指标化,通过测量数据的分析,指出了机房内气流组织存在的问题,并制定了有针对性的气流组织调优和空调节能运行策略。测试数据表明,在机房热环境满足国家标准要求的前提下,机房空调节能率超过28%。

基于自然通风的既有游泳馆室内气流组织模拟分析

目的 分析既有游泳馆气流组织的影响因素,为改善室内自然通风状况、打造健康的室内空气环境提供设计参考。方法 以某游泳馆为例,采用Airpak软件对室内气流组织进行模拟分析,提出在自然通风下通过改变侧窗参数和增设天窗来改善室内空气的流速和走向。结果 通过模拟分析得出最佳参数:侧窗入射风角度为各150°、通风面积增加至12.42%、进出风口面积比为1∶2、进风口和相对出风口高位、相邻出风口低位、并增设2组面积各为5%的天窗,此时,坐席区最大风速由0.16 m/s提高到0.91 m/s,泳池区最大风速由0.22 m/s提高到0.47 m/s。结论 入射风与进风口形成一定角度可避免穿堂风;侧窗通风面积和进出风口面积比不宜过大或过小;侧窗进风口不宜设在较低位置;大空间建筑设置天窗可提高空间整体风速。

基于机器学习方法的三维气流组织温度场重构

从局部离散流场数据点重构全局流场信息对数据中心机房的节能节碳具备重要的研究意义。基于局部散点对数据中心进行气流组织温度场快速重构,可有效降低数据中心总能耗。主要通过发展一种基于多特征输入的三维U形神经网络架构(U-net),利用布设在数据中心机房的温度传感器数据值进行气流组织温度场重构。并研究了在不同学习率与数据集大小的设置下,该机器学习模型的训练预测能力。对比结果表明:不同学习率对于模型训练的结果有较大影响,应通过预实验选取最佳学习率。在同等条件下,应优先选取较大的数据集进行训练,便于提取高维物理特征。

铸造车间空中移动式烟气捕集罩气流组织优化研究

因铸件浇注工序产生烟气的污染源位置不固定、源强变化大、实施污染气体捕集的空间位置不足等问题,成为铸造车间营造职业卫生环境的难点。设计了一套空中移动式烟气捕集罩,采用数值模拟的方法研究了捕集效率的影响因素。结果表明,增设捕集罩后可以提高捕集范围内风速约0.1 m/s,送风风速为2 m/s时,捕集效果最好;污染源温度为200℃时的颗粒物捕集率比温度为800℃时的捕集率提高19.7%,污染源位于捕集罩正下方时的颗粒物捕集率比位于侧方4 m处的捕集率提高9.9%,污染源直径为1 m时的颗粒物捕集率比直径为3 m时的捕集率提高35.8%。通过本研究可为铸造车间空中移动式捕集罩的工程应用提供参数支撑。

某PCR实验室气流组织及压力梯度数值模拟研究

为了保证PCR实验室环境能达到相应的设计标准,需要PCR实验室各区域之间、各区域与外界之间保持一定的压力梯度分布。本文通过COMSOL软件建模,对某PCR实验室在夏季工况和冬季工况下的气流组织和压力梯度分布进行了数值模拟,得出了不同高度、不同切面处的速度场和温度场结果,并将压力梯度分布结果与设计压差对比进行了详细分析。PCR实验室各房间之间形成了较理想的压力梯度分布,并提出了一些改善措施。

大型叠层笼养肉鸡舍气流组织模拟与优化

针对大型叠层笼养肉鸡舍过渡性通风模式下温度分布不均的问题,通过现场实测建立三维数学模型,采用计算流体动力学方法对试验鸡舍进行气流组织模拟分析,提出改进方案并进行测试验证。结果显示:鸡舍内部气流分布不均,大部分气流从鸡舍上方空间流出舍外,未与肉鸡充分换热;鸡舍长度方向上温差大,前后最大温差可达4℃,给整体调控带来难度。在天花板下安装导流板可以明显增加肉鸡生活区气流速度,肉鸡生活区域平均风速提高了29%~61%,有效提高了室外空气利用率和鸡舍换热效率,使前后温差控制在2℃以内。研究表明天花板下导流板的合理使用可以有效改善鸡舍气流组织,使鸡舍内温度保持良好的均匀性。

动态下某电子工厂外延工序工艺设备排风对洁净室气流组织的影响研究

近年来国内外针对工艺设备对电子工厂洁净室气流组织影响开展相关研究,但均未考虑工艺设备排风的影响。针对是否考虑工艺设备排风时某电子工厂外延工序洁净室流场进行CFD模拟对比分析,发现两者偏差很大。动态下外延工序工艺设备设有排风,工艺设备排风对洁净室速度、压力分布等影响较大,必须考虑工艺设备排风对洁净室气流组织的影响。为了获得准确的工艺设备排风量,对比分析了利用生产系统排风管单个传感器采集的排风量和现场多点测试得到的机台排风量之间的差异,并将两组数据分别作为工艺设备排风量输入条件进行洁净室气流组织仿真模拟,通过仿真与测试数据对比分析,发现采用第二种方法得到的模拟结果与实测数据吻合很好,验证仿真模拟结果的准确性。并得到了动态下外延工序洁净室速度、压力分布等真实气流组织情况。

船舶机舱气流组织及温度场优化设计

为解决原方案机舱空气流动存在死角和局部过热区的问题,综合考虑进风量、甲板开口、机舱设备和管路布置、风管开口位置和开口数的影响,对某大型散货船机舱通风方案进行优化,并进行有限元仿真。结果表明:在相同通风配置条件下,优化方案的机舱整体区域温度为48℃,相较原方案降低21%,其气流组织流通情况也得到显著提升。研究成果可为船舶机舱通风方案设计提供一定参考。

基于CFD的变电站机房空调气流组织优化研究

随着变电站机房设备的更新换代和业务的快速发展,在国网某变电站机房里的设备密集度越来越高,耗电量和发热量也越来越大。机房内原配置的恒温恒湿精密空调,尽管理论供冷量充足,但采用传统的“先冷环境,再冷设备”的弥漫送风方式,机房内多个区域机柜由于负载的不均衡布置,已出现多个难以解决的局部过热问题,当前的气流组织循环已完全不适应高功耗设备的散热需求。介绍了基于计算流体力学(CFD)技术的国网某变电站机房气流组织优化改造实践,为机房节能降耗提供借鉴。

档案馆功能用房气流组织介绍(六)

档案馆对外服务用房由服务大厅、展览厅、报告厅、开放档案阅览室、政府公开信息查阅中心、对外利用复印室和利用者休息室、饮水处、公共卫生间等组成。本篇主要针对展览厅、报告厅、开放档案阅览室等内对外服务用房的气流组织设计要点,介绍气流组织设计的重点内容,得出的主要结论可以为档案馆内对外服务用房空调系统的实际调控提供参考。

CFD模拟回风设计对某展览厅气流组织的影响

针对高大建筑人员活动区吹风感和空气品质问题,利用CFD技术对某展览厅制冷工况下气流组织进行计算流体动力学数值模拟计算,对比分析不同回风口高度和不同回风形式下的室内流场。研究结果表明:在相同的热负荷与空调送风条件下,采用中部和上部回风时室内人员活动区基本无吹风感、空气品质佳,与底部回风相比,中部和上部回风人员活动区风速均小于0.5 m/s,风速的不均匀系数分别降低8.52%、10.34%,排污效率分别提高7.48%、15.16%;展览厅采用不同的回风形式对人员活动区的空气品质影响较大,当采用混合式回风时室内空气品质最佳,与集中式、混合式回风相比,人员活动区风速的不均匀系数分别降低37.90%、26.34%,排污效率分别提高13.15%、6.92%。

档案馆功能用房气流组织介绍(七)

档案馆建筑办公用房面积应符合《档案馆建设标准》要求,整体设计应当符合《办公建筑设计规范》规定。一般办公用房都会选用分散舒适性空调或集中空调,但是对于不同位置、不同地区、不同面积的办公用房,气流组织设计也不尽相同。因此,本篇主要介绍档案馆办公用房的气流组织设计要点,同时简要介绍其他附属用房的设计原则,得出的主要结论可以为档案馆内办公用房及其他附属用房空调系统的实际设计与调控提供参考。

高大空间会议室冬季气流组织的数字化仿真研究

在冬季工况下,大型会议室常常受到烟囱效应影响,导致气流直接冲击人员活动区域,降低了室内环境的舒适性。研究运用有限元分析方法,对会议室内部的速度场、温度场分布以及平均热感觉指数(PMV)与预计不满意者的百分数(PPD)指标进行了细致模拟。根据模拟结果调整风口布置策略和风口尺寸设计,有效地缓解室内温度不均匀和温度波动过大的问题。通过改变风口位置以引导气流更均匀分布,并适当缩小风口尺寸以增加气流扩散性,显著提高了整个会议室空间内的气流组织效率,进而使实际室内温度更接近于设计设定值。该研究不仅揭示了冬季条件下大型会议室气流组织的关键改进措施,还为今后类似高大空间会议室的空调系统设计与气流组织优化提供了实证支持和理论参考依据。

回风口位置对地铁列车车厢内气流组织的影响分析

随着城市轨道交通的快速发展与普及,乘客对地铁列车车厢内的舒适性越来越重视,其中车厢内环境的舒适性与气流组织有着密切的联系。为了研究地铁电客车室内不同回风口位置的布置对电客车车厢内气流组织分布情况的影响,针对城市轨道电客车车厢物理模型,通过实测数据验证数值计算方法的合理性,数值模拟研究3种不同回风口位置对车厢内气流的分布特性产生的影响,结果表明,采用座椅底部回风的方式,会使气流流动分布更均匀,气流零速区域较少。

中庭气流组织数值模拟分析与节能优化设计

采用大面积的玻璃屋顶或玻璃幕墙,中庭往往具有复杂的热环境。为此采用计算流体力学方法对比封闭中庭在空调方式下,有无屋面排风的速度场、温度场模拟结果并分析得出:夏季工况中庭可通过设置屋顶排风的方式,降低室内设计冷负荷,从而节约空调能耗;对于冬季工况,屋面是否设置排风,对中庭的气流组织影响不大,可以关闭屋顶的排风设施,节约能耗。

船舶舱室气流组织仿真标准化应用

为规范船舶舱室气流组织仿真工作流程,提高仿真结果的准确性和可靠性。基于单一数据源三维数字化建造模型,建立气流组织仿真标准化工作体系。结果表明:标准化舱室气流组织数值模拟仿真工作体系的建立,在增强舱室“无形”气流场可视化显示的同时可有效提升气流组织仿真效率。研究成果可为其他新船型舱室气流组织仿真工作开展提供一定参考。

数据中心气流组织研究进展及展望

随着数据中心规模的不断扩大和业务应用的增加,热环境问题越来越突出。优化气流组织作为改善热环境的重要手段,已经成为了数据中心建设和运营中关注的热点领域。通过对国内外改善气流组织研究现状的分析,对气流组织优化方法进行了分类,总结了现有研究各自的优缺点,并分析了气流组织技术发展的趋势。提出了优化气流组织的建议:一是加装、改造挡板类导流装置,可以分离热空气和冷空气,阻止它们混合并提高冷却效率;二是针对地板和静压箱提升深度和高度,达到改善气流路径的效果;三是优化穿孔地板结构,也能达到改善气流路径的效果;四是控制优化风扇调控,改善气流路径,达到气流组织改善、提高机柜热性能。并对未来数据中心热环境研究进行了展望。

SPF级实验动物房空气幕送风气流组织研究

为了研究SPF级实验动物房空气幕送风的气流组织,建立数值模型,模拟实验动物房内部的空气流动情况。研究送风换气次数对室内气流组织的影响,并对空气幕送风和方形送风形式进行对比分析。结果显示:相同换气次数下,空气幕送风的室内温度比方形送风的室内温度低,空气幕送风能够更有效地控制污染物。

船舶配电板间空调气流组织分析

为增强工作人员的舒适性,保证配电板工作的稳定性,以某在建风电安装平台的配电板间为例,对不同测试点的温度和气流分布情况进行分析,并结合实际应用对各气流组织形式的优缺点进行分析。结果表明:下送上回式不但可降低舱室温度,还能使温度分布更均匀,气流分布更合理。研究结果可为船舶配电板间空调气流组织设计提供一定参考。