近期,课题组博士生魏晓宾(导师:高军教授)和硕士生易丹(导师:高军教授)将关于一种个体式气幕在工业场所中对人体的呼吸防护性能的研究成果发表在Building and Environment(Q1,IF:6.456)。
DOI:https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2021.108343
本研究介绍了一种个体式气幕在气体污染环境中对人体的呼吸防护作用,通过实验和CFD模拟,探究了气幕参数(开口角、倾斜角、出口速度和宽度)和实际呼吸过程对呼吸防护的影响。结果显示,污染物的卷吸和扩散在气幕射流周围不断发生;鉴于良好的防护因数(PF),推荐180°开口角和0°倾斜角的气幕参数。在此基础上,没有干扰的工况中气幕参数在30mm宽度和较低出口速度(0.8-0.9m/s)下对PF最有利,原因在于此时气幕在内侧(近人脸侧)和外侧都能高效地防止污染物进入呼吸区。对于人呼吸干扰的工况,在同一气幕参数下,由于吸气过程对气幕射流的破坏,PF值相比于无干扰工况发生了下降;而随着气幕出口速度的增加,呼吸干扰会越来越弱,最终发现气幕在宽度为30mm、出口速度为1.5m/s下对呼吸干扰有很好的抵御作用,PF可达220。这项研究探索并发现了个体式气幕应用于工业场所人体呼吸防护的潜力。
以下为论文中部分图示:
图1 射流流速和SF6浓度测试的实验系统
图2 几何模型:(a)通用模型;(b)用于实验验证的局部模型(与实验装置一致);(c)用于个体式气幕研究的局部模型
图3 呼吸干扰在不同气幕宽度和出口速度下的影响
图4 有无呼吸干扰下不同气幕出口速度的射流速度和SF6浓度分布
Copyright@ 同济大学张旭教授课题组