中文摘要：

本项目研究空调房间典型的通风方式，即全混送风、具有垂直热力分层的置换或地板送风，以及个性化送风，对以气溶胶为载体的传染病病毒在空气中传播的影响。通过小尺度模型实验和基于随机轨道模型的数值模拟，得出了不同粒径的颗粒物沉积速率随通风换气次数增加而增加的变化关系，提出了两方程模型的湍流动能修正方法来提高沉积速率的模拟精度。通过全尺寸环境室实验测量了置换送风中呼出气溶胶的浓度分布，证实了在特定条件下浓度自锁现象的存在，发现垂直方向浓度变化比呼吸区高度水平方向的浓度变化高一到两个数量级。分别采用滑移通量欧拉法和拉格朗日法模拟呼出气溶胶的浓度分布，发现自锁现象主要受温度梯度和人体热羽流强弱影响，在满足热舒适性要求的人员活动区3℃的温差范围内，出现自锁现象的概率不大。在控制人员暴露方面，总体而言对于小于5um的小颗粒分层空调优于全混送风，而对于16um的大颗粒则分层空调不如全混送风。分层空调中个性化气流的方向对于使用者呼出气溶胶的传播和其他人员的暴露有决定性影响，横向吹扫的个性化气流会加强面部气流扰动，增加其他人员的暴露剂量。研究结果对采用合理的气流组织和通风方式控制飞沫传染病交叉感染提供了理论支撑