计算流体动力学模型的验证,用于评估松散的动力空气净化呼吸器
Michael Bergman1, Zhipeng Lei1, Susan Xu1
1National Personal Protective Technology Laboratory, National Institute for Occupational Safety and Health, Pittsburgh, PA 15236, USA.
Proceedings of the 20th Congress of the International Ergonomics Association (IEA 2018). Volume I, Healthcare ergonomics. International Ergonomics Association. Congress
|November 21, 2023
概括
电动空气净化呼吸器 (PAPR) 的计算流体动力学 (CFD) 模型与实验数据进行了验证,显示了粒子泄漏的强烈相关性. 这些经过验证的模型可以促进医疗保健机构对呼吸道保护的研究.
科学领域:
- 职业健康和安全问题 职业健康和安全问题
- 生物医学工程 生物医学工程
- 流体动力学 流体动力学
背景情况:
- 宽松的动力空气净化呼吸器 (PAPRs) 对于医疗保健工作者对空气传播病原体的保护至关重要.
- 计算流体动力学 (CFD) 模型为评估PAPR性能提供了一个有前途的工具.
- 用实验数据验证CFD模型对于可靠的绩效评估至关重要.
研究的目的:
- 为了验证用于评估松散的动力空气净化呼吸器 (PAPRs) 的计算流体动力学 (CFD) 模型.
- 为了将CFD模拟结果与粒子面片泄漏的实验数据进行比较.
- 确定CFD模型的可靠性,以便在未来对PAPR绩效进行研究.
主要方法:
- 在化气溶室中,在一个呼吸模型上对两个PAPR模型进行实验测试.
- 使用计算流体动力学 (CFD) 模型模拟PAPR性能.
- 通过模具透系数 (mPF) 测量各种空气流速和工作速率的颗粒面片泄漏率.
主要成果:
- 差价合约模型的结果与实验数据有很强的相关性,整体r值为0.88.8.
- 在高 (r=0.96) 和中等 (r=0.97) 工作率中,相关性特别高.
- 经过验证的CFD模型准确地预测了松散的PAPR中的颗粒泄漏.
结论:
- 宽松装配的动力空气净化呼吸器 (PAPRs) 的计算流体动力学 (CFD) 模型通过实验数据得到验证.
- 这些验证的CFD模型可以可靠地用于进一步研究和开发PAPR技术.
- 该研究证实了CFD在评估呼吸道保护设备性能方面的实用性.
