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摘要
呼吸道传染性疾病的频发引起了公众对公共交通工具内部环境卫生安全的极大关注。地铁客室由于密闭性较高且乘员密度较大，携带病原体的飞沫在客室内气流的作用下可能迅速扩散与传播，因而客室乘员存在感染的风险。合理设计客室内气流组织，降低呼吸道传染疾病交叉感染风险是亟待解决的关键问题。基于欧拉-拉格朗日方法，使用具有完整风道和高度还原的地铁客室模型，构建通过试验验证的地铁客室内飞沫传播仿真方法。探索典型地铁列车客室复杂流场中呼吸道飞沫的传播规律，研究了在不同位置乘客咳嗽释放的飞沫扩散规律与时空分布特性。研究结果表明，列车客室气流组织对小粒径飞沫的运动起主导作用，不同位置释放的飞沫在传播范围与扩散速度方面呈现较大差异。在客室端部释放的飞沫，主要在释放源附近循环运动，88.56%的飞沫长时间悬浮和循环，使该区域乘客有较长的暴露时间和较大的感染风险；客室中部释放的飞沫扩散范围较广，16 s纵向输运距离可达7 m；客室顶部空调机组集中回风口附近形成较强的向上气流，使该区域94.1%的咳嗽飞沫在4.5 s被吸入回风口，有通过空调机组混合腔弥散至客室的可能。本研究结果为优化地铁列车送风系统结构、设计客室气流组织，从而降低客室内呼吸道传染病交叉感染风险提供重要参考。
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单位中南大学; 河南工程学院
