基于CFD的KN95口罩边缘泄漏率研究

作者：冯梦奇; 刘倍托; 王小东; 顾少飞; 盛鸿斌; 俞艳蓉^*

来源：宁夏工程技术, 2023, 22(02): 117-127.

• Fluent
• 口罩
• 结构化网格
• 泄漏率

针对口罩边缘泄漏问题，基于Ansys Fluent平台，利用SST k-ω模型和离散相模型，以KN95口罩为例，对颗粒物在口罩与脸部形成的泄漏缝隙中的流动情况进行模拟，研究了在不同呼吸强度下，不同粒径颗粒物经口罩边缘泄漏时，流体入口速度对口罩泄漏率的影响。结果表明：相同呼吸强度下，泄漏率随粒径增大而减小，呼吸强度较弱和较强两种条件下对应的颗粒物泄漏率随粒径增加分别呈现出快速和缓慢下降趋势；粒径小于0.5μm颗粒物的泄漏率随着呼吸强度增强先增大后减小，且粒径越小，泄漏率越高；对于粒径大于0.5μm的颗粒物，泄漏率随呼吸强度增强整体呈减小趋势，当入口速度介于0.3～0.7 m/s时，其泄漏率出现了明显的增加。