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摘要
地铁交通系统在提供便利的同时也可能成为病毒传播的温床，优化车厢通风方式是降低病毒传播风险的重要途径。文中使用数值模拟的方法构建了一个典型的集中回风模式地铁车厢模型，并通过实地测量数据验证了其准确性。然后，在集中回风模式基础上提出了一种分散回风模式，与集中回风模式进行了对比分析，探讨了两种模式下车厢内流场和飞沫扩散特征，并结合感染风险评价模型讨论了乘客的感染风险。研究结果显示：在车厢流场和温度场方面，集中回风模式下车厢内15个测点的气流速度和温度均值分别为0.27±0.13 m/s和26.4±1.35 ℃，分散回风模式下分别为0.25±0.08 m/s和26.2±0.94 ℃。在飞沫扩散方面，集中回风模式下飞沫受到集中回风口产生的纵向气流影响，在车厢内扩散的区域相比于分散回风模式下更大，集中回风模式下飞沫扩散的区域是分散回风模式下的1.45倍。在乘客感染风险方面，整体上分散回风模式下站姿和坐姿乘客的感染风险都小于集中回风模式下乘客感染风险，且在飞沫释放后的0-20s内集中回风模式下站姿乘客感染风险是分散回风模式下的1-2倍。相对于集中回风模式，车厢采用分散回风模式可以提高车厢内速度场和温度场的均匀性，并且可以更快地清除乘客呼吸区的飞沫，降低乘客的感染风险。研究结果可以为进一步优化地铁车厢通风系统和保障乘客出行安全提供参考。
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单位中南大学; 河南工程学院
