地铁车厢内病原体佩戴口罩对飞沫病毒传播抑制效果的模拟研究

作     者：薛宇 叶蔚 张旭 XUE Yu;YE Wei;ZHANG Xu

作者机构：同济大学机械与能源工程学院上海201804 同济大学工程结构性能演化与控制教育部重点实验室上海200092 

基　　金：“十三五”国家重点研发计划专项资助“建筑室内空气质量控制的基础理论和关键技术研究”(2017YFC0702700) 

出 版 物：《建筑科学》 (Building Science)

年 卷 期：2020年第36卷第10期

页      码：114-118页

摘      要：以计算流体力学(CFD)方法对地铁车厢内病原体佩戴口罩咳嗽飞沫传播病毒,同乘者感染风险进行研究。选取人员密集的地铁车厢为场景,假定车厢内存在飞沫传播病毒,对比典型地铁区间运行时间(120 s)内某病原体未佩戴口罩、佩戴棉布、无气阀KN95等型号口罩后对飞沫传播病毒的抑制效果。结果表明,佩戴口罩可抑制飞沫传播,有口罩工况下飞沫在成人呼吸高度(1.5 m)扩散距离较无口罩工况降低36%,且阻力较大,孔隙率较小的口罩飞沫抑制效果更好;佩戴口罩可以改变飞沫传播方向,低身高儿童群体(1.2 m)所接触的飞沫浓度可降低95%;地铁内与病原体距离超过两个身位的乘客接触飞沫浓度低,感染风险小,病原体邻坐,对面及排风口附近乘客接触浓度较高,感染风险大。本文计算结果可用于指导地铁车厢通风空调设计,对高浓度飞沫区域进行局部通风控制,并为地铁人员飞沫病毒防护安全距离提供依据。

主 题 词：飞沫扩散 口罩 地铁 感染风险 计算流体力学 

学科分类：080705[080705] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 

D　O　I：10.13614/j.cnki.11-1962/tu.2020.10.15

馆 藏 号：203989148...