山区峡谷桥址处风场实测与数值模拟研究

为准确模拟山区峡谷桥址处的三维紊流风场,以澧水大桥所在峡谷为工程背景,将现场实测风场用谐波合成法进行等效处理生成了满足峡谷风场特性的随机来流,然后基于对Fluent的二次开发,将生成的随机来流赋予大涡模拟的入口边界.通过对比本文方法和无脉动入口计算结果发现,本文方法更能体现山区峡谷风场的真实流态,最后在本文方法基础上对不同风向角作用下的山区峡谷桥址处风场进行了数值模拟,得到了峡谷桥址处风场的详细分布特性,可为山区峡谷地形紊流场精细化数值模拟提供参考.     

基于谐波合成法的大涡模拟脉动风场生成方法研究

为准确模拟大涡模拟入口处的脉动信息,在充分考虑脉动风场的功率谱、相关性、风剖面等参数前提下,运用谐波合成方法生成了满足目标风场湍流特性的随机序列数,通过对FLUENT软件平台进行二次开发,将生成的随机序列数赋给大涡模拟的入口边界,从而实现了大涡模拟的脉动输入.基于风洞试验数据,分别建立了两种模拟脉动风场的数值模型,一为没有任何障碍物的空风洞,运用谐波合成方法生成的随机序列数作为入口边界来生成脉动信息;二为与真实风洞一致的尖劈粗糙元风洞,采用平均风作为入口边界,利用尖劈粗糙元对风场的扰动来产生脉动信息.通过对比两种数值模型发现:基于谐波合成方法生成的脉动风场可作为大涡模拟的入口边界,可为大涡模拟脉动入口研究提供参考.     

超声波刮治机所引发气溶胶的时空分布特性

对牙周科诊疗过程中使用超声波刮治机所引发的气溶胶（粒径为0.3~10.0 μm）浓度和数量随时空的分布特性进行了现场测试. 在3个不同高度处，即患者呼吸区（0.8 m高）、医护人员呼吸区（1.1 m高）和过渡区（0.9 m高）以及距患者口腔水平距离0.8 m范围内设置采样点. 在诊疗期间使用强吸设备（内径为6 mm）的情况下，环绕患者口腔水平距离0.8 m范围内的气溶胶质量浓度（以下简称浓度）均值大约为300 μg/m3，明显高于室内空气质量标准中所规定的限值. 沿高度方向，医护人员呼吸区高度受喷溅气溶胶影响较小. 沿水平方向，气溶胶浓度沿不同方位的分布特性近似，并且随距离的增加衰减不明显. 与喷砂洁牙机相比，超声波刮治机所引发的气溶胶粒径以小于1 μm为主并且气溶胶动量较小，这表明不同诊疗设备可能造成完全不同的气溶胶污染风险. 因此，牙周科诊室呼吸道传染病交叉感染风险较高，现有防控措施（如强吸设备）不能有效限制气溶胶喷溅，仍需研发新型防控技术和装备.