近期，课题组博士生魏晓宾（导师：高军教授）将探究人员移动和环境气流如何影响头戴式送风有效性的研究成果发表在Journal of Building Engineering （Q1，IF：6.4）。

引用：Xiaobin Wei, Yukun Xu, Mingyao Ma, Changsheng Cao, Guozhen Niu, Guangyu Cao, Jun Gao^*. Effect of ambient interferences on the effectiveness of a wearable ventilation for reducing pollutant exposure. Journal of Building Engineering, 78 (2023) 107632.

DOI：https://doi.org/10.1016/j.jobe.2023.107632

本文探讨了一种用于降低污染物暴露的可穿戴式通风装备在动态环境中的有效性。研究分别讨论了穿戴者在移动时和在环境气流中的 HAS（头戴式送风）的有效性变化特征，采用了动网格技术与数值模拟相结合的方法。结果表明，根据动态变化特征，穿戴者移动时HAS的有效性变化可分为干扰期、恢复期和稳定期三个阶段，同时提出了一个代表干扰和恢复期有效性时均变化的新指标来评估HAS防护能力的稳定性。当穿戴者以一个典型平均速度行走（1 m/s）和转弯（π rad/s）时，HAS 必须保持至少 12 L/s 的风量，才能达到 1.0 和 0.9 的最佳稳定性，其在移动过程中的时间加权平均有效性分别接近 98% 和 88%。当穿戴者处于一个横向的环境气流（0.5 m/s）中时，发现，来自侧面的环境气流比来自正面和背面的气流对HAS个性化气流的干扰更明显。最终在模拟穿戴者在环境气流中来回移动时，发现穿戴者的污染物吸入量明显增加，尤其是在移动过程中的转身阶段，这可能需要更大的风量才能达到最佳的稳定性。因此在下一步工作中，应着重探讨HAS气流的可接受性，以明确 HAS 的送风量上限。本研究的结论能够为 HAS 在实际工业环境中的应用提供宝贵的指导和启示。

以下为论文中部分图示：

图1 CFD模拟的几何模型示意图

图2 不同研究工况及其对应的HAS有效性变化结果