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洁净手术室气流组织的分析研究

作　者: 郭长勇
导　师: 简毅文
学　校: 北京工业大学
专　业: 供热、供燃气、通风及空调工程
关键词: 洁净手术室测试挡板气幕气流流型温度分布浓度分布
分类号: TU831.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

本文就现有手术室气流组织下,以如何对气流组织进行改进,提高手术室的洁净度为主要研究工作。首先,对北京市某甲级医院手术室进行了现场测试。对各参数的检测方法以及检测合格标准进行了简单的说明;定量分析了手术室内的温度、湿度、洁净度、气流均匀度等性能参数;并与洁净辅助用房以及非标准手术室进行了洁净度上的对比,指出由于各种原因试图改变手术室气流组织的方法是行不通的;同时发现手术区洁净度是最不易控制参数,气流组织的不同对手术室洁净度影响最大,提高手术区的气流抗干扰能力,保证该关键区域的洁净度是急需解决的问题;测试获得了有价值的数据,了解了实际洁净室的现状和各项参数分布特性,也为今后的研究积累了数据基础。其次,着重介绍了CFD在对洁净手术室动态评价中的应用。作者应用STACH-3软件对洁净手术室的若干工况进行了模拟,分析了模拟软件用于手术室气流组织的可应用性,为今后采用模拟方法研究同类问题提供了支持;重点分析了洁净手术室中的气流流型、温度分布以及污染物浓度分布;对手术室中的对气流组织影响较大的设备-无影灯放置位置不同进行了模拟分析。无影灯是主要热源并且其几何尺寸较大,通过模拟发现由于其位置的不同对手术区的医护人员的热舒适性以及该关键区的洁净度有较大的影响。分析了在送风口周围加设挡板和增设气幕的两种情况。通过模拟发现,此种方法能增强气流的抗干扰性,提高到达手术区高度的气流速度,提高该区域的洁净度,增大气流的排污效率。同时通过对比分析得出最佳的挡板长度为500mm;最佳的气幕宽度为150mm以及最佳的气幕出口流速为主送风速度的3~4倍,即0.9~1.2m/s,本文提出的速度为1.1m/s。最后,本文给出了标准手术室跟非标准手术室以及洁净辅助用房在洁净度等

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-8
主要符号表  8-12
第1章绪论  12-22
  1.1 课题背景  12-14
    1.1.1 手术室洁净的必要性  12-13
    1.1.2 感染源以及造成感染的主要原因  13
    1.1.3 洁净空调气流组织的作用  13-14
  1.2 文献综述  14-19
    1.2.1 洁净手术室原理  14
    1.2.2 洁净手术室气流组织的研究情况  14-18
    1.2.3 目前常用手术室气流组织形式及气流特性指标  18-19
  1.3 课题任务  19-22
    1.3.1 目前我国洁净手术室有待深入研究的几个问题  19-20
    1.3.2 课题任务  20-22
第2章洁净手术室的现场测试分析  22-34
  2.1 前言  22
  2.2 工程介绍  22-27
    2.2.1 测试对象  22-23
    2.2.2 测试房间的设计参数  23
    2.2.3 测试方法及评定标准  23-27
  2.3 测试结果与分析  27-32
    2.3.1 温湿度  27-28
    2.3.2 截面风速  28-29
    2.3.3 洁净度  29-31
    2.3.4 静压差  31-32
    2.3.5 气流流型  32
  2.4 本章小结  32-34
第3章 CFD 技术在手术室中的可应用性分析  34-44
  3.1 前言  34
  3.2 CFD 方法简介  34-35
    3.2.1 CFD  34
    3.2.2 CFD 技术在洁净手术室中的应用  34-35
  3.3 流体控制方程及湍流模型  35-36
    3.3.1 流体控制方程  35-36
    3.3.2 两种湍流模型描述  36
  3.4 颗粒模拟方法  36-40
    3.4.1 集总参数模型  37
    3.4.2 区域模型  37-38
    3.4.3 计算流体力学模型  38-40
      3.4.3.1 Lagrange 方法  38-39
      3.4.3.2 Euler 方法  39-40
  3.5 Stach3 软件介绍  40
  3.6 模拟与实测的分析比较  40-43
    3.6.1 温度对比  41-42
    3.6.2 速度对比  42
    3.6.3 手术区高度洁净度对比  42-43
  3.7 本章小结  43-44
第4章洁净手术室气流组织的数值模拟  44-69
  4.1 前言  44
  4.2 计算条件设定  44-49
    4.2.1 有关手术室各参数的规定  44-47
    4.2.2 室内尘源  47-48
    4.2.3 研究对象  48-49
  4.3 数值模拟分析  49-67
    4.3.1 手术灯位置不同的模拟  49-53
    4.3.2 挡板长度不同的数值模拟  53-59
    4.3.3 气幕隔离效果的数值模拟  59-67
  4.4 本章小结  67-69
结论与展望  69-72
  主要结论  69-70
  展望  70-72
参考文献  72-76
攻读硕士学位期间发表的论文  76-77
致谢  77

洁净手术室气流组织的分析研究

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