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风扇扰动对室内远紫外线灭菌效能的影响机制

数值模拟，紫外线灭菌，风扇扰动效应，微生物粒子

紫外线灭菌是控制气溶胶传播和提升室内空气质量的重要手段。本文通过数值模拟探讨风扇扰动对室内远紫外线灭菌效能的影响机制。文中基于风扇模型模拟室内气流扰动，采用DO模型预测室内紫外线分布，并利用欧拉-拉格朗日耦合方法追踪室内气溶胶运动及接收紫外线剂量与灭活过程。本文首先利用文献数据对室内流场、紫外线分布与细菌灭活模型进行验证。随后，探讨稳态流场中紫外线对生物气溶胶粒子的杀灭作用；进一步地，探讨风扇扰动对紫外线杀灭室内生物气溶胶粒子效果的增益效应，分析流场扰动对粒子沉积与粒子接收紫外线剂量的双重影响作用，结果表明，风扇扰动能增强生物粒子在室内的沉积，同时能增加了颗粒在室内的停留时间与紫外线接收剂量，从而提升了紫外线灭菌效率和降低了室内悬浮的生物粒子浓度和排放浓度；最后，探讨边界参数包括风扇转速、叶面宽度等对室内远紫外线灭菌效能综合影响。