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綿陽回風口的設置對高等級級潔凈層流手術室的影響

發布時間:2023-05-08 21:34:55 人氣:8747

回風口的設置對高等級級潔凈層流手術室的影響回風口的設置對高等級級潔凈層流手術室的影響

摘 要:采用高雷諾數K-ε二方程模型,?在保證Ⅰ?級潔凈手術室工作區潔凈度、送風速度的前提下,?對Ⅰ?級潔凈手術室中回風口大小對其亂流度的影響進行了數值模擬,?得出了可用回風口大小的范圍,?為Ⅰ?級潔凈手術室的設計提供了依據。

引言

對于一個成功的潔凈層流手術室,?既要保證工作區的潔凈度、工作區內速度大小,?又要保證工作區內速度的均勻度,?即:亂流度。下面從保證工作區內亂流度角度出發,?對Ⅰ?級潔凈手術室中回風口大小進行了研究,?以便在實際工程中能夠得到應用。

1 計算的物理模型和數學模型

對物理模型作了如下假設:

1)手術室內無內熱源,?外壁絕熱;2)送風氣體為不可壓氣體、穩態流動;3)污染源散發的粒子無質量。

其數學模型為:

1)連續性方程:

2)動量方程:

3)紊流脈動動能方程:

4)紊流能量耗散率方程:

5)濃度方程:

式中:ui?———?速度矢量, m/s ;

P?———?壓力, Pa ;

vt?———?紊流粘性系數, m2/s,?

v?———?運動粘性系數, m2/s ;

C———?空氣含塵濃度,?粒/m3?;

Q?———?污染物發生率,?粒/(m3?s)。

各系數取值如下:

C1=1.44 , C2=1.92 ,?Ck?=1 .00, Cε=1 .30, Cμ=0 .09, Cc?=1 .00。

2 算例設計

手術室布置圖如圖1?所示,?亂流度計算點如圖2?所示。

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3 結果分析

亂流度是表明Ⅰ?級潔凈手術室的一項重要指標,?其基本作用是為了說明速度場的離散程度,?用于不同速度場的比較。其基本表達式如下:

式中:vpj?———?工作區內速度的平均值, m/s ,?;

vi?———?工作區內各節點的速度值, m/s ;

β?———?亂流度;

K?———?工作區內節點總數。

工作區各點亂流度計算結果如表1?所示。

 ??為了分析方便,?將表1?擬合成曲線,?如圖3、圖4?所示。

對于Ⅰ?級潔凈手術室而言,?亂流度不宜大于0 .25。由圖3?、圖4?可以看出:當回風口的高度分別為200 mm?、250 mm?時,?隨著回風口長度的增加,?Ⅰ?級潔凈手術室工作區的亂流度先減小后增大,?由此可以說明,?在Ⅰ?級潔凈手術室中,?回風口過長或者過短都會對亂流度產生影響。由圖3?可以看出,?當亂流度小于0.25?時,回風口的長度范圍為2 448 mm?~?2 750 mm ;由圖4?可以看出,?當亂流度小于0.25?時,?回風口的長度范圍為2 452 mm?~?2 746 mm?。由此數據可以看出:當回風口高度增加時,?會使工作區的亂流度或多或少有所增加。因此,?在設計回風口時,?盡可能要減小回風口的高度。另外,?在Ⅰ?級潔凈手術室中,?回風口高度為200 mm?、250 mm?時,?回風口的面積能夠滿足風量的要求,?因此設計回風口時,?盡量使回風口的長度保持在2 448 mm?~?2 746 mm?范圍以內。

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4 結語

Ⅰ?級潔凈手術室空調設計時,?盡可能減小回風口的高度,?并且使回風口的長度保持在2 448 mm?~?2 746 mm?范圍以內。


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