高速列车客室内呼吸道飞沫传输规律的数值模拟研究 |
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作者姓名: | 徐任泽 伍钒 刘欢 钱博森 |
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作者单位: | 1. 中南大学交通运输工程学院,轨道交通安全教育部重点实验室;2. 中南大学轨道交通安全关键技术国际合作联合实验室;3. 中南大学轨道交通列车安全保障技术国家地方联合工程研究中心;4. 中南大学湘雅三医院 |
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基金项目: | 国家自然科学基金面上项目(52072413);;湖南省研究生科研创新项目(160171003,150110041)~~; |
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摘 要: | 基于欧拉-拉格朗日模型,建立高速列车客室流场与呼吸道飞沫耦合运动、扩散的数值模拟方法,研究飞沫初始释放位置、粒径以及速度对飞沫传输规律的影响。研究结果表明:在送风系统、客室内部结构以及乘客热羽流的共同作用下,各位置释放的同一粒径的飞沫蒸发速率差异较小;所考虑的散送-散回送风系统具有较好的对称性,超过95%的飞沫聚集在飞沫释放侧,只有极少量飞沫流动到中间过道以及非释放侧空间中;大粒径(大于100μm)飞沫由于重力作用,在6 s内快速沉降到客室表面,且主要集中在释放者周围1 m范围内,而小粒径(10μm)飞沫则在短时间快速蒸发并跟随客室气流一起运动,因此,小粒径飞沫比大粒径飞沫扩散范围更广;与说话产生的飞沫扩散范围(纵向、横向、垂向的最大移动距离分别为0.89、0.76和1.21 m)相比,在喷嚏的强射流作用下,呼吸道飞沫的最大扩散范围明显提高(最大移动距离分别增加4.87、2.59和1.09倍)。
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关 键 词: | 高速列车 客室流场 呼吸道飞沫 飞沫扩散 多尺度仿真 |
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