验证N95呼吸器模型的压力下降和颗粒捕获效率

科学领域:

• 材料科学与工程 材料科学与工程
• 气溶科学与技术 气溶科学与技术
• 职业健康和安全问题 职业健康和安全问题

背景情况:

• 过面部呼吸器 (FFR) 是高风险环境中至关重要的个人防护设备.
• 现有的FFR性能数学模型往往缺乏对当前呼吸器设计的详细描述.
• 了解过力和过特性是优化FFR有效性的关键.

研究的目的:

• 开发和验证N95 FFR过效率和压力下降的数学模型.
• 为了研究纤维直径分布对过建模的影响.
• 为未来的建模研究提供一组N95 FFR特征.

主要方法:

• 从六个N95 FFR模型中测量过器特性 (纤维直径,深度).
• 开发了一种包含扩散,惯性和静电力的过模型,考虑单一有效直径与纤维直径的逻辑正常分布.
• 开发了一种适用于N95 FFR的过器压力下降模型.

主要成果:

• 单一有效直径和逻辑正常分布模型都模拟了0.010.3μm颗粒大小的效率曲线.
• 纤维直径的逻辑正常分布为颗粒>0.1微米提供了更好的适合.
• 对扩散方程系数和电极纤维电荷的调整提高了模型的准确性;对于N95s,需要一个不同的压力下降模型.

结论:

• 纤维直径的lognormal分布在建模N95 FFR过效率方面提供了更好的准确性.
• 由于纤维特性上的差异,目前的压力下降模型对于N95 FFR是不够的.
• 该研究为开发更准确的性能和压力下降模型提供了N95 FFR的基本特征.