空气分布系统的双重角色,减少感染和传播传染性病原体的浓度gydF4y2Ba

介绍gydF4y2Ba

传染性病原体传播的两个主要机制是房间内部转让和转让一个房间。gydF4y2Ba

房间转移到门口gydF4y2Ba

图1gydF4y2Ba显示了一个可视化的流过一扇一扇敞开的门。有双向流组成的一层温暖和更轻的空气上面漂浮一层冷和较重的空气。每一层的厚度约等于门高度的一半;见第9章的研究gydF4y2BaEtheridge和桑德伯格(1996gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

房间之间的温差导致大型双向的房间之间的空气交换。速度在门口相对较小,但开口很大,因此,流速大。流量比通风流量通常是更大的。房间之间的转移将不会处理这篇文章。房间之间的转移是在研究处理gydF4y2BaBlomqvist (2009gydF4y2Ba),实施从双向流流量需要改变单向流动研究办理gydF4y2BaBlomqvist和桑德伯格(1998gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

转移在一个房间gydF4y2Ba

房间内空气流动所产生的通风系统和边界层流动沿垂直的表面与室内空气温度不同。人体是一个浮力源温度高于周围空气,产生垂直的空气流动。通风系统生成空气运动不仅稀释和去除污染物,还传播污染物。后者的作用是本文的主要焦点。污染物扩散的机制,一个房间内的通风系统是基于事实,空气和污染物不能立即离开房间,被迫再通行。疏散被延迟,空气和污染物是房间内的循环。这是一个函数的空气分布系统本身。gydF4y2Ba

通风和感染的风险gydF4y2Ba

通风的目的之一是降低被感染的风险,因此,它是适当的看看模型可用于评估风险。经典的模型来评估被感染的风险(感染概率gydF4y2BaPgydF4y2Ba_我gydF4y2Ba)是Wells-Riley模型提出的井(gydF4y2Ba威尔斯,1955gydF4y2Ba和修改由莱利等。gydF4y2Ba莱利et al ., 1978gydF4y2Ba)。模型中,我们考虑一个房间通风,通风流量qgydF4y2Ba_VgydF4y2Ba。房间里的假设是,有两组人:艾滋病患者生病和健康但易感人群。房间里的人数是常数,但房间里的艾滋病患者的数量远低于易感人群的数量。这是一开始的流行状况。随着时间的流逝,健康人群感染和患病;因此,感染者数量的增加。一段时间后,还会有第三个房间里的人:那些恢复但这不是考虑Wells-Riley模型。房间里的易感人群的数量,和艾滋病患者的数量就是我。被感染的人通过呼吸传播病毒。由于病毒源强度,在这种背景下,称为病毒载量和表达的广达电脑发射率gydF4y2Ba问gydF4y2Ba_{广达电脑gydF4y2Ba}(gydF4y2Ba广达电脑/小时/人gydF4y2Ba]。量子被定义为所需的空气飞沫核剂量引起感染(1 - 1 / e)gydF4y2Ba $\approx gydF4y2Ba$ 易感人群的63%。广达电脑发射率依赖于活动水平(呼吸,窃窃私语,说话,唱歌)。gydF4y2Ba

广达的浓度gydF4y2BaCgydF4y2Ba_{广达电脑gydF4y2Ba}是由稀释吗gydF4y2Ba情商。gydF4y2Ba

在哪里gydF4y2Ba $\mathrm{我gydF4y2Ba}{\mathrm{问gydF4y2Ba}}_{\mathrm{问gydF4y2Ba}\mathrm{ugydF4y2Ba}\mathrm{一个gydF4y2Ba}\mathrm{ngydF4y2Ba}\mathrm{tgydF4y2Ba}\mathrm{一个gydF4y2Ba}}$ 是总代的广达电脑每小时从我的人。浓度gydF4y2Ba情商。gydF4y2Ba吸入的易感人群。肺通气率gydF4y2BapgydF4y2Ba,接触量如下:gydF4y2Ba

这是有时被称为接触率。并不是所有的量子产生感染。因此,下一个问题是感染的概率由广达电脑在时间t的接触。不是每个量子产生感染。假设被感染遵循泊松过程的风险。直到感染发生的概率小于或等于tgydF4y2Ba

与gydF4y2BaΔIgydF4y2Ba等于新病例的数量以上,感染的概率是新病例的数量之间的比率除以易感人群的数量gydF4y2Ba年代gydF4y2Ba在房间里。gydF4y2Ba

这个概率=表达式gydF4y2Ba情商。gydF4y2Ba当我们有完整的混合。通常易受影响的人的数量在房间设置等于初易感人群的数量gydF4y2Ba年代gydF4y2Ba_0gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

我们并不总是有混合的房间。也许最著名的例子是使用通风空气热风供暖。与空气终端位于上限水平,这给上升到短路相当于占领区域的通风与流量小于提供的流量。完整的通风的假设使得模型对实际情况。因此,有必要改进模型能够应付实际情况。一种改进模型是使用吹扫流量而不是使用通风流量,之后介绍了。gydF4y2Ba

空气分布的基本性质systems-Dilution能力,疏散能力、内部流动,流动过剩,和洪水gydF4y2Ba

图2gydF4y2Ba显示了一个房间,通风空气供应作为一个单一的喷气机。清洁空气的供给流量qgydF4y2Ba_VgydF4y2Ba一个房间与污染物一代率gydF4y2Ba $\stackrel{\dot{}gydF4y2Ba}{\mathrm{米gydF4y2Ba}}$ 房间内提供稀释能力gydF4y2Ba $\stackrel{\dot{}gydF4y2Ba}{\mathrm{米gydF4y2Ba}}/gydF4y2Ba{\mathrm{问gydF4y2Ba}}_{\mathrm{VgydF4y2Ba}}$

污染物的稀释能力的最低浓度可以达到。我们假设空气通过一个从房间中提取装置提取相同的流量,因为它提供空间;看到上面的插图gydF4y2Ba图2gydF4y2Ba。因此,问gydF4y2Ba_VgydF4y2Ba是gydF4y2Ba疏散能力gydF4y2Ba污染物和空气从房间中删除。gydF4y2Ba

喷气驱动房间内的空气流动。在房间里,飞机是吸入空气和喷气流增加,成为比gydF4y2Ba问gydF4y2Ba_{V。gydF4y2Ba}在飞机内部流流量在房间里。在这种情况下,从一开始,内部流大于疏散能力gydF4y2Ba问gydF4y2Ba_VgydF4y2Ba。gydF4y2Ba

如果q (x)是内部流量集中在一个区域位置xgydF4y2Ba多余的流量gydF4y2Ba在该地区是q - q (x)gydF4y2Ba_VgydF4y2Ba

不能立即疏散流量限制,被迫回到房间。在房间里再循环生成;看到底部的插图gydF4y2Ba图2gydF4y2Ba。洪水是通知,空气和污染物回到房间。它发生在房间内的流量大于疏散能力。当洪水发生时,房间里有两个种群的空气:人口通风。,re米ov在g和diluting contaminants, and a population spreading contaminants by returning to the room.

产生的过量空气流量夹带到驱动流,在这种情况下是一个飞机。夹带是棘手的事情,因为有一个二元性与夹带。夹带,稀释污染物发生,但与此同时,过量空气污染物的生成被迫回到房间。一个高效的空气分布系统,该系统还提供了抵御传染性病原体的传播要求有一个合适的平衡两者之间的竞争机制。gydF4y2Ba

目的Ventilation-Reducing传染性病原体的浓度或防止传染性病原体的传播吗?gydF4y2Ba

降低污染物的浓度增加通风流量是一个自然的措施,但在实践中,它不是一个简单的例子。一个必须考虑的风险介绍草案,必须避免,否则人们会开始操纵通风系统,最终可能会通风流量较低。增加流量也可以改变建筑内的气流模式可能会引入其他问题。因此,增加流量并不是一个简单的测量,因为必须仔细考虑几个因素。gydF4y2Ba

传染性病原体的出现在一个房间里不止一个人提出要求需要保护的传染性病原体转移个体。一个潜在的补救措施是提供清洁空气空间内的一个区域,目的是创建清洁区(保护)。夹带的空气,清洁的空气将逐渐被污染。这就提出了一个问题:可以提供清洁的空气,多远的交付能力。一个终极目标就是有一个单向流动带传染性病原体。创建一个单向流动的可能性将在稍后的时间里处理。gydF4y2Ba

直到现在,通风主要被视为稀释污染物根据关系的一种方式gydF4y2Ba情商。gydF4y2Ba。有效的稀释是基于夹带,因此,一个有效的诱导作用过程是可取的。提供清洁空气的要求提出了相反的需求因为夹带清洁空气污染,和雾沫应该最小化。这引发了一些新奇的问题可能生成一个单向流动和距离什么时候供应清洁空气的消耗,不再是清洁空气吗?gydF4y2Ba

通风过程的精确模型gydF4y2Ba

图2gydF4y2Ba显示了通风过程相关的基本概念。gydF4y2Ba图3gydF4y2Ba显示了一个地区有一个连续和稳定的一种污染物生成率gydF4y2Ba $\stackrel{\dot{}gydF4y2Ba}{\mathrm{米gydF4y2Ba}}。gydF4y2Ba$ 通常认为是低浓度的室内环境。流入和流出地区流量通常是基于速度场。的浓度污染物流入该地区是CgydF4y2Ba_在gydF4y2Ba,污染物的浓度从该地区流出是CgydF4y2Ba_出gydF4y2Ba。流动是复杂的;一小部分的空气污染物直接离开了房间。剩下的空气和污染物的分数可能再流通的次数在离开前的那个房间吧。来描述这一复杂的情况,介绍了两个种群的空气和污染物。gydF4y2Ba

——空气和污染物的人口离开,永不返回。这是人口是通风,它稀释和去除污染物。gydF4y2Ba

——人口和空气污染物的回到了房间。这是人口的房间内的污染物扩散。gydF4y2Ba

与每个人相关,有概率,明白了gydF4y2Ba图3gydF4y2Ba之间的转移,反映出不同位置在房间和房间的提取。空气和污染物有两个选择:要么返回或离开再也不回来。随后,gydF4y2Ba概率回归rgydF4y2Ba和gydF4y2Ba离开再也不回来的概率(第一轮)加起来。gydF4y2Ba人口的最大流量空气通风通风流量qgydF4y2Ba_VgydF4y2Ba。在一个位置的浓度等于稀释能力gydF4y2Ba情商。gydF4y2Ba,完整的能力消耗。从今以后,污染物运输未经进一步稀释。人口返回的流量是根据定义gydF4y2Ba情商。gydF4y2Ba:全内流量之间的差异和通风流量qgydF4y2Ba_VgydF4y2Ba。人口返回传播污染物。不同人群的例子所示gydF4y2Ba图4gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

吹扫流量gydF4y2Ba

当流量q,流体动力学家的速度场产生的流量,与污染物流入加载一个区域,它将删除从该地区其稀释能力低于问。这是吹扫流量的基本原理引入概念。gydF4y2Ba

考虑到地区gydF4y2Ba图3gydF4y2Ba流的区域在哪里问。当回报的概率是零,gydF4y2BargydF4y2Ba= 0,然后流入的浓度为零。CgydF4y2Ba_在gydF4y2Ba= 0。为去除的污染物质量平衡如下:gydF4y2Ba

当污染物返回时,rgydF4y2Ba $\ne gydF4y2Ba\mathrm{0gydF4y2Ba},gydF4y2Ba$ 清除的平衡gydF4y2Ba

这可以在相同的形式写的gydF4y2Ba7情商。gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

的数量gydF4y2Ba $(gydF4y2Ba\mathrm{1gydF4y2Ba}-gydF4y2Ba\frac{{\mathrm{CgydF4y2Ba}}_{\mathrm{我gydF4y2Ba}\mathrm{ngydF4y2Ba}}}{{\mathrm{CgydF4y2Ba}}_{\mathrm{OgydF4y2Ba}\mathrm{ugydF4y2Ba}\mathrm{tgydF4y2Ba}}})gydF4y2Ba$ 可以解释为一个校正因子为流体动力学家的流量q这意味着污染物浓度和稀释容量的衰减是由于减少污染物返回该地区。这是的概念gydF4y2Ba吹扫流量gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

吹扫流量的流量与人口相关离开再也不回来。gydF4y2Ba

返回与人口相关的流量如下:gydF4y2Ba

这两个流量加起来成为等于流体动力学家流量qgydF4y2Ba

这两个流量不是通常意义上的流速基于流体粒子的运动只但是去除污染物的速度相关。例如,如果有一个房间没有任何空缺,没有去除污染物,和吹扫流量为零,但流体动力学家将注册一个流量由于流体粒子的运动。gydF4y2Ba

当CgydF4y2Ba_在gydF4y2Ba= 0,清除流量的同时,流体动力学家的流量q,并返回流量为零。gydF4y2Ba

当gydF4y2Ba ${\mathrm{CgydF4y2Ba}}_{\mathrm{我gydF4y2Ba}\mathrm{ngydF4y2Ba}}=gydF4y2Ba{\mathrm{CgydF4y2Ba}}_{\mathrm{OgydF4y2Ba}\mathrm{ugydF4y2Ba}\mathrm{tgydF4y2Ba}},gydF4y2Ba$ 吹扫流量为零,流量返回等于流体动力学家的流量q。gydF4y2Ba

访问频率gydF4y2Ba

当污染物返回我们可以问,多久?答案是由gydF4y2Ba加藤et al ., (2003gydF4y2Ba)gydF4y2Ba

分母(第一轮)是哪里gydF4y2Ba净逃跑可能性。gydF4y2Ba吹扫流量和流速返回将更详细地讨论gydF4y2Ba补充附录SCgydF4y2Ba。gydF4y2Ba

稀释过程的例子和一个空气分布系统旨在生成混合gydF4y2Ba

这个例子来自研究gydF4y2Ba托马索和桑德伯格(1996gydF4y2Ba)。供应和提取终端都位于上限水平。示踪气体源是位于房间的中心。示踪气体的排放不断释放率gydF4y2Ba $\stackrel{\dot{}gydF4y2Ba}{\mathrm{米gydF4y2Ba}},gydF4y2Ba$ 通过一根管子的内径0.5毫米。源,在这种背景下,被视为点光源。因为源很小,示踪遵循当地速度场表示gydF4y2BaU,gydF4y2Ba污染物是分散在一个膨胀锥覆盖更大的流场。因此,流量增加和本地流量计算gydF4y2Ba

其中CgydF4y2Ba_{马克斯gydF4y2Ba}是插图的浓度沿着红色虚线)gydF4y2Ba图5gydF4y2Ba。本地流量源距离的增加而增加,直到它变得等于通风流量qgydF4y2Ba_VgydF4y2Ba;gydF4y2Ba_,gydF4y2Ba见插图b)gydF4y2Ba图5gydF4y2Ba。在这个距离,所有的稀释能力被消耗,从今以后,不能进一步降低污染物浓度。我们称之为源的距离gydF4y2Ba稀释距离XgydF4y2Ba_{迪勒gydF4y2Ba}。插图所示的稀释距离是c)gydF4y2Ba图5gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

通风流量增加,扩散角的增加;见插图c)。从点源扩散锥可以被视为一个基本量,特征污染物的传播在一个通风的房间。在这种情况下,稀释发生在一个区域组成的圆锥的长度小于50厘米。房间里的剩余部分,由过量空气污染物的传播是回到了房间。这个过程可以被描述为污染物的“洪水”。因此,通过污染物的洪水,房间里的浓度,总的来说,制服。gydF4y2Ba

置换通风gydF4y2Ba

置换通风的自然参考案例在这种情况下,因为它提供的可能性完全避免再循环,这意味着整个房间内可以建立单向流动。这可以视为终极目标时,目标是保护。此外,置换通风提供了例证的方法的使用人口的概念。避免再循环的可能性是驱动流产生的结果由一个纯粹的浮力源从流量等于零。这与当房间里的流动是由喷气机。gydF4y2Ba

图6gydF4y2Ba显示两种情况;有一个简短的热源和来源横跨整个房间的高度。外面的温度是环境空气的温度驱动流。工作液在这种情况下是水,因此,没有辐射的影响与工作液与空气会发生什么。较短的浮力源,在流动的发展有三个阶段。首先,有一个沿表面边界层流动的热源持续高于柱热源。当柱达到流柱的高度等于通风流量,温度在羽就等于环境温度。从今以后,由于浮力没有动力。现在,流驱动喷气的势头在羽流流率的高度等于通风流量。提供的通风空气冷却空气在地板水平较低速度和重力当前终端和进入了房间。 Due to this arrangement, both the boundary layer and plume are initially immersed in clean supply air which the boundary layer and plume are entraining, and the flow rate in the plume and the boundary increases when rising. The flow is unidirectionally up to the height where internal flow, ventilation air, and the flow from the buoyancy sources are equal to the supplied ventilation flow. Up to this height, we have just one population of air. At this height, the dilution capacity has been consumed, and above this height, there is a recirculation of air which means that above this height, there is a spread of heat. The recirculation (reflux) is due to that the evacuation capacity from the upper zone is less than that of the internal flow within the zone. This is an example of where a fraction of the room is flooded by contaminants.

与短浮力源,有三种不同类型的流驱动流在房间内,边界层,羽,最后一架飞机。横跨整个的浮力源房间的高度,推动流边界层。gydF4y2Ba

图7gydF4y2Ba显示更详细的情况一个浮力源横跨整个房间的高度。生成一个非常特殊的流型。这是因为上面的高度在驱动流流量等于通风流量、环境空气的温度增加由于来源继续产生热量,从而越来越重的空气将坐落在温暖和更轻的空气。这个重的空气不能沿着热源向上运输,而是开始逸出。结果是,边界层中的流动现在变成常数和通风流量相等。这是一个没有诱导作用的结果,因此,没有再循环发生。gydF4y2Ba

测试是通过使用水作为工作液。被使用染料:可视化流边界层蓝色染料,荧光黄色染料的环境空气以上的位置。前面的高度由通风流量控制,我们可以增加的高度前通过增加通风流量,从而生成一个单向流动在整个房间。这表明,在原则上,可以生成一个单向流动。但是在实践中应用呢?置换通风的一个限制是它仅适用于供暖gydF4y2Ba通过gydF4y2Ba空气不是必需的。gydF4y2Ba

干净的空气可以提供交付Capacity-How远?gydF4y2Ba

在研究中通过gydF4y2Ba桑德伯格et al。(2019年gydF4y2Ba),处理这个问题。交付能力的定义假设在房间里,有一个常数和均匀浓度CgydF4y2Ba_{一个gydF4y2Ba}一个被动的污染物;看到gydF4y2Ba图8gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

我们假设我们送风房间射流初始流量q(0)。通过夹带,射流的流动增加,位置x流量q (x)。雾沫,问gydF4y2Ba_egydF4y2Ba[0−x],到飞机之间的距离x = 0gydF4y2Ba

这是多余的流量根据定义gydF4y2Ba情商。gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

携入的空气带着污染物浓度CgydF4y2Ba_{一个gydF4y2Ba}飞机和污染物的数量一直在携入的距离xgydF4y2Ba

我们获得浓度C (x)在位置x除以流量q x (x)的位置。gydF4y2Ba

射流的浓度的方法集中在环境空气射流的流量趋于无穷。在距离之间的比例流量、初始流量gydF4y2Ba $\frac{\mathrm{问gydF4y2Ba}(gydF4y2Ba\mathrm{ogydF4y2Ba})gydF4y2Ba}{\mathrm{问gydF4y2Ba}(gydF4y2Ba\mathrm{xgydF4y2Ba})gydF4y2Ba}=gydF4y2Ba{\mathrm{egydF4y2Ba}}^{-gydF4y2Ba\mathrm{1gydF4y2Ba}},gydF4y2Ba$ 相对于环境浓度gydF4y2Ba

这是问的距离(x)gydF4y2Ba $\approx gydF4y2Ba\mathrm{2.7gydF4y2Ba}\mathrm{问gydF4y2Ba}(gydF4y2Ba\mathrm{0gydF4y2Ba})gydF4y2Ba$ 可以作为清洁空气的交付能力的一项指标。gydF4y2Ba

交付能力可以由监控相对浓度C (x) / CgydF4y2Ba_{一个,gydF4y2Ba}看到gydF4y2Ba图9gydF4y2Ba作为一个供应的距离的函数。gydF4y2Ba

的曲线gydF4y2Ba图9gydF4y2Ba展示了清洁的空气是如何消耗。另一种方法是解决环境污染的微分方程确定夹带空气的清洁空气;看到gydF4y2Ba补充附录S1gydF4y2Ba。先决条件是夹带率或流量。gydF4y2Ba

提供清洁空气的方法gydF4y2Ba

置换通风是一个提供清洁空气法一个房间的一部分。清洁区达到流量驱动流的高度等于通风流量。在这个段落中,我们将展示的情况下的供应空气是由一种或几种飞机。gydF4y2Ba

提供一个飞机gydF4y2Ba

通风流量提供通过一个喷嘴喷射;看到gydF4y2Ba图10gydF4y2Ba。飞机使我们周围的空气,从一开始,内部流量变得比疏散能力。因此,我们从一开始回流。在飞机的潜在核心,我们提供空气条件。的潜在核心延伸到远处喷嘴直径的6倍左右。有可能增加的潜在核心的大小增加喷嘴的直径;看插图的右边gydF4y2Ba图10gydF4y2Ba。但有一个限制因为随着直径d,速度降低,流动可以变得不稳定。gydF4y2Ba

扩大核心区域通过一束喷嘴供应gydF4y2Ba

通过提供空气通过喷嘴的包,我们可以保持高速度传播的时候供应在一个更大的区域。这相当于设法减少夹带进入飞机。原则上,这可以通过提供空气在整个使用一束喷嘴面积。房间的墙阻碍夹带。这可以被看作是一种生成整个房间内的单向流动;看到左边的插图gydF4y2Ba图11gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

在喷嘴覆盖整个流动区域时,单个喷嘴的流扩张和速度降低。发生这种情况没有增加流量。最终结果是一个下降势头,明白了gydF4y2Ba补充附录S2gydF4y2Ba补偿的压力增加;看到gydF4y2Ba补充附录S2gydF4y2Ba。因此,针对不利压力梯度流传播在流体力学是一个著名的麻烦制造者。这可能导致不稳定;看到gydF4y2Ba图2gydF4y2Ba在gydF4y2Ba补充附录S2gydF4y2Ba。右手边的gydF4y2Ba图11gydF4y2Ba地板,喷嘴盖只有一小部分;有回风到达飞机,空间和流动是稳定的。gydF4y2Ba

的例子系统供应接近目标gydF4y2Ba

目标在这种情况下当然是人。供应设备位于居住地区。我们的想法是,通过减少供应和人的点之间的距离,提供污染的空气会小于通常的情况。gydF4y2Ba

汇合的飞机gydF4y2Ba

空气供应的方法一束喷嘴在近几十年来已成为流行,被称为汇合的飞机(gydF4y2BaKarimipanah et al ., 2007gydF4y2Ba;gydF4y2Ba曹et al ., 2008gydF4y2Ba;gydF4y2BaAndersson et al ., 2020gydF4y2Ba)。单个喷嘴的流合并成一层空气。gydF4y2Ba图12gydF4y2Ba显示了一个系统,从喷嘴流指向墙上。空气分散沿着墙壁和连续居住地区。gydF4y2Ba

置换通风gydF4y2Ba

在供应与置换通风,相对较短的距离。在实践中,一个可以说供应一个人出现在一个人的脚。这是由于通风空气被排放在地板水平重力稳定电流。因此,环境空气的雾沫很低,相对清洁空气,到达脚部,从今以后,它将继续沿着人´s身体向上攀爬。置换通风的缺点是只能当供暖gydF4y2Ba通过gydF4y2Ba空气不是必需的。gydF4y2Ba

碰撞射流通风gydF4y2Ba

碰撞射流通风(有时称为“排水管”通风)是一个空气分布方法提供的通风空气冲击射流在地板水平,明白了gydF4y2Ba图13gydF4y2Ba,相对较高的速度(gydF4y2BaKarimipanah Awbi, 2002gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

由于供应高速度,热空气可以提供的,因此,它有可能克服置换通风的局限性。当然,夹带的空气污染,但供应和点之间的距离一个人中间的房间相对较短。吃水似乎并不是一个问题,因为飞机击打在地板上后膨胀,变得瘦。因此,人们受通风的鞋子。gydF4y2Ba

个性化通风gydF4y2Ba

这是极端的例子提供接近目标;看到gydF4y2Ba图14gydF4y2Ba。这就是所谓的个性化通风(gydF4y2BaMelikov 2004gydF4y2Ba;gydF4y2BaKabanshi和桑德伯格,2019年gydF4y2Ba;gydF4y2BaKabanshi 2020gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

讨论和总结gydF4y2Ba

通风是一个削弱和消除污染物的过程,但与此同时,这也是一个过程污染物扩散。因此,一个空气分布系统必须从更广泛的角度看比到目前为止已经完成。我们必须区分的过程去除污染物,污染物扩散的过程。为做到这一点,两个种群的空气和污染物。gydF4y2Ba

——人口通风稀释污染物和去除污染物的房间gydF4y2Ba

——人口传播污染物回到房间gydF4y2Ba

作为一个补充gydF4y2Ba流体动力学家的流量qgydF4y2Ba来自速度场,我们介绍以下额外的流量(通风工程师的流速);看到该地区gydF4y2Ba图3gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

吹扫流量gydF4y2Ba $(gydF4y2Ba\mathrm{1gydF4y2Ba}-gydF4y2Ba{\frac{{\mathrm{CgydF4y2Ba}}_{\mathrm{我gydF4y2Ba}\mathrm{ngydF4y2Ba}}}{{\mathrm{CgydF4y2Ba}}_{\mathrm{OgydF4y2Ba}\mathrm{ugydF4y2Ba}\mathrm{tgydF4y2Ba}}}}_{})gydF4y2Ba\mathrm{问gydF4y2Ba}$ 人口流量相关通风和流量控制固定浓度和浓度的衰减率。gydF4y2Ba

流量的空气返回gydF4y2Ba ${\frac{{\mathrm{CgydF4y2Ba}}_{\mathrm{我gydF4y2Ba}\mathrm{ngydF4y2Ba}}}{{\mathrm{CgydF4y2Ba}}_{\mathrm{OgydF4y2Ba}\mathrm{ugydF4y2Ba}\mathrm{tgydF4y2Ba}}}}_{}\mathrm{问gydF4y2Ba}$ 人口流量相关污染物扩散。gydF4y2Ba

这些流量都是依赖于速度场和浓度场,但他们的总和等于流体动力学家的流量q基于速度场。浓度场发挥作用是因为如果流量污染,去除和稀释污染物的潜力是降低结果的吹扫流量小于流量q基于速度场。传统的测量技术,用于流体动力学,不能区分流体粒子属于两个不同的种群。空气是回到房间如果内部流大于通风系统的疏散能力。过量空气的队列才能离开房间。排队可以量化它返回的次数、访问频率。所产生的过剩空气夹带到驱动流。减少污染物的传播相当于减少雾沫。一种减少污染的空气供给夹带是供应通风空气接近人。许多这样的空气分布systems-displacement通风,汇合的飞机,撞击飞机(“排水管”通风),和个性化ventilation-have被证明。 To enable a practical design procedure with the scope of protecting people, there is a need to determine the ventilation system’s delivery capacity of clean air as a function of the distance between the supply point and people at different operating conditions. A definition of delivery capacity of clean air has been introduced; see图9gydF4y2Ba。如果已知夹带率,可以计算交付能力;看到gydF4y2Ba补充附录SAgydF4y2Ba。gydF4y2Ba

保护的终极目标是生成一个单向流动在整个房间。生成一个单向流动的可能性已经被处理。但它表明,很难被应用在实践中实现单向流动。一般来说,一个房间可以看作是被分为两个区域;稀释区和再循环的区域(传播)。有需要开发的方法来识别这两个区域。当一个分层流,例如,置换通风,这是相当简单的,但不是在一般情况下。稀释区在哪里volume-shaped显示了一个示例的锥小于0.5 m的延伸。在房间的其余部分,污染物的传播是由过量空气返回(“洪水”)的房间。夹带的过程,稀释污染物发生,但与此同时,过量空气是由夹带。 By the excess air, contaminants are returned to the room and spread out. An important task for research in the future is to explore if there is a balance between the competing process dilution and spread of contaminants that give rise to efficient air distribution systems.

图15gydF4y2Ba显示了一个气流到达一个人。当保护的人是很重要的一个自然的问题是,你去哪儿了?gydF4y2Ba

这可以回答通过识别和空气污染物的轨迹以及运输。这是未来研究的一个重要任务。gydF4y2Ba

数据可用性声明gydF4y2Ba

最初的贡献提出了研究中都包含在这篇文章/gydF4y2Ba补充材料gydF4y2Ba,进一步的调查可以针对相应的作者。gydF4y2Ba

作者的贡献gydF4y2Ba

作者证实了这项工作的唯一贡献者和已批准出版。gydF4y2Ba

资金gydF4y2Ba

这项工作在一定程度上是由以下简称Formas(医嘱:2021 - 01606)项目“通风作为一个策略来减少室内空气的传播疾病:开发新的策略和风险评估模型”。gydF4y2Ba

的利益冲突gydF4y2Ba

作者说,这项研究是在没有进行任何商业或金融关系可能被视为一个潜在的利益冲突。gydF4y2Ba

出版商的注意gydF4y2Ba

本文表达的所有索赔仅代表作者,不一定代表的附属组织,或那些出版商编辑和评论员。任何产品,可以评估在这篇文章中,或声称,可能是由其制造商,不保证或认可的出版商。gydF4y2Ba

确认gydF4y2Ba

帮助艺术品Armen和E林登(耶夫勒大学)承认。的帮助Taghi Karimipanah(耶夫勒大学)和刘魏(k,斯德哥尔摩)找到参考文献是承认。与教授讨论Kazuhide Ito,九州大学,日本,关于Wells-Riley模型承认。有价值的评论内容罗德尼·盖尔,伦敦,英国,是承认的。gydF4y2Ba

补充材料gydF4y2Ba

本文的补充材料在网上可以找到:gydF4y2Bahttps://www.雷竞技rebatfrontiersin.org/articles/10.3389/fbuil.2021.728968/full补充材料gydF4y2Ba

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