دراسة مؤشرات جودة الهواء الداخلي والتعرض للملوثات المحمولة جواً في غرفة العزل المجهزة بنظام تهوية المنطقة المحمية

الباحث

إيلاف صادق براك السعدون

المشرف

حسنين محمد حسين - ليث جعفر حبيب

الجامعة

الجامعة التكنولوجية

الكلية / القسم

قسم الهندسة الميكانيكية / الهندسة الميكانيكية

الشهادة

دكتوراه

السنة

2024

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

Indoor air quality;Isolation room;Protected zone ventilation;Airborne contaminants

أظهرت النتائج ان لوضع هواء التكييف الداخل دورًا محوريًا في تعزيز خلط البواء بشكل أفضلء مما يؤدي إلى التوزيع والتشتت الفعال للملوثات والذي تم تعزيزه بشكل أكبر مع انتقال وضع الهواء من الوضع المنخفض وال معتدل والمرتفع. كما ان لموقع jhe التكييف السقفي اهمية من ناحية ابعاد الملوثات عن الاشخاص وسحها الى الاسفل مما يسبل خروجها من نافذة الخروج لمنظومة الهوية. كما تمت تحسين إزالة الملوثات المحمولة جواً بزيادة تغير البواء ACH مما يضمن كمية كبيرة من الهواء النقي وازالة للبواء الملوث ل معدلات تبدل الهواء 6, 9 و12 ACH مع زيادة الضغط السلبي التفاضلي -5 و-10 باسكال لزيادة سحب الهواء الملوث إلى يصل الهواء الخارجي وزيادة الهواء النقي. حيث بلغ معدل إزالة الملوثات من غرفة العزل الصحي عمليا 0.95 ,1.07و 1.24 عند9,6 و12 ACH على التوالي و -10 باسكال كما اثبتت الدراسة ان لنوع التهوية الحالي PZV دورا في تقليل انتشار الملوثات وتضمن حماية أكبر لعامل الرعاية الصحية. أما بقية الاختبارات عند فرق الضغط السلبي -5 باسكال اظهرت نتائج مرتفعة ولكنها اقل من النتائج عند -10 باسكال حيث كانت نتائج معدل ازالة الملوثات عند فرق الضغط السلبي -5 باسكال0.88 ,1.05 و1.15 عند 6,9 و12 ACH على التوالي. والجدير بالذكر قد بلغ الحد الأقصى لكفاءة تبادل الهواء وكفاءة إزالة الحرارة HRE ومعدل انتشار البواء ADPI عند 12 ACH مع tel سرعة لمكيف البواء 60.87 1.5 %86.89 عند -10 باسكال على gill بينما من حيث الراحة الحرارية اظهرت النتائج لمعدل المتوقع الأوسط PMV هي0.51 والنسبة المكوية المتوقعة لغير الراضين NIBP وكذلكء اظهرت المقارنة بين النتائج العملية والنظرية تطابق كبير من حيث القيم سلوك وحركة الهواء حيث كان الحد الأقصى للتناقض 9613.93 بين العمل التجريبي والعددي. الخلاصصّة تم أجراء الدراسة الحالية عمليا ونظريا من اجل تحسين جودة الهواء الداخلي وللحد من انتشار الملوثات والعدوى في بيئات الرعاية الصحية من خلال فهم سلوك الجسيمات المنتشرة وتأثيرها على الهواء المحيط. وقد تضمنت الدراسة تصميم غرفة Ee Spe داخلية تحتوي على المريض وعامل الرعاية الصحية مزودة بنظام digg المنطقة المحمية مع مكيف هواء سقفي كاسيت ذو أربع اتجاهات عمليا ونظريا. تمت الدراسة عند ثلاث قيم (9,6 و 12) ACH وتم ضبط الوضع التشغيلي لمكيف الهواء على ثلاث إعدادات منخفضة ومتوسطة Ales عند قيمتين مختلفين للضغط السلبي -5 و -10 باسكال خلال فصل الصيف في العراق. تم تصميم وتنفيذ الجزء العملي في الجامعة التكنولوجية — قسم dood! الميكانيكية بأبعاد 2.3x2.5x3 متر مع استخدام عارضتين واحدة تجسد المريض المستلقي والثانية تمثل عامل الرعاية الصحية الواقف وتم استخدام غاز ثنائي أوكسيد الكاربون كغاز تتبع. تمت المحاكاة العددية باستخدام برنامج Ansys Fluent 22 R1 مع نموذجين للتعامل مع تنفس المريضء الأول تعامل مع تنفس المريض كجسيمات باستخدام نموذج الجسيمات المنفصلة DPM بينما استخدم النموذج الثاني ثاني أكسيد الكربون كغاز تتبع. تم اجراء سلسلة من الاختبارات و تم اختبار العديد من الثوابت بما في ذلك درجة الحرارةء وسرعة الهواء.ء والضغطء ومسار الجسيماتء وكمية الجزيئات المطروحة خارج الغرفة، وتركيز ثاني أكسيد gs SS ومعدل المتوقع الأوسط PMV والنسبة المئوية المتوقعة لغير الراضين PPD لدراسة جودة الهواء الداخلي والتعرض للملوثات المحمولة جواً لضمان حماية المريض والعاملين في مجال الرعاية الصحية. تمت محاكاة الشهيق والزفير للمريض باستخدام الوظيفة المحددة من قبل دالة المستخدم على شكل موجة UDF ايضا تم التحقق من كفاءة إزالة ligt ,كفاءة تبادل الهواءء ,كفاءة alls! الحرارة 111515: ومؤشر الاداء لانتشار البواء ADPI في هذه الدراسة. وبينت جميع الحالات لدرجة حرارة وسرعة الهواء قيم مقبولة وفقا لمعايير الجمعية الأمريكية لمهندمي التبريد والتدفئة وتكييف البواء ومنظمة الصحة العالمية.

The present study was conducted to improve indoor air quality and reduce airborne contaminant exposure and infection in healthcare environments. Design and implementation of an Airborne Isolation Indoor Room with patient and healthcare worker equipped with a Protected Zone Ventilation System and a four-way cassette ceiling air conditioner were done experimentally and numerically. The study was conducted at three different air changes (6,9 and 12) with varying 4-way cassette ceiling Air Conditioner operational modes set at low, moderate, and high settings, in two distinct scenarios of negative pressure -5 and -10 pascal differential pressure during the summer in Iraq. The experimental part was carried out at the University of Technology- Mechanical Engineering Department with 3×2.5×2.3 meters with two mannikins to present the lying patient and standing Healthcare Worker and carbon dioxide used as a tracer gas. The numerical part was performed using drawn by using Ansys Fluent 22 R1 software with two patients' breathing scenarios, the first treated it as particles using the Discrete Particle Model (DPM) while the second used CO2 as a tracer gas. A series of tests were conducted and several parameters were tested numerically including temperature, air velocity, pressure, particle trajectory, Area weighting average of escaped particles, CO2 concentration, predicted mean Vote (PMV), and predicted percentage of Dissatisfied (PPD). Patient exhalation and inhalation were simulated by using the User Defined Function (UDF). Contaminant Removal Efficiency, Air Exchange Efficiency, Heat Removal Efficiency, and Air Diffusion Performance Index (ADPI) were verified in the present study. All cases showed an acceptable temperature and velocity range according to ASHRAE standards and the World Health Organization. The results showed that the air conditioner plays a pivotal role promotes better mixing of air, leading to the effective distribution and dispersion of contaminants which was further enhanced as the transition of the air mode from low, moderate, and high setting. The ceiling air conditioner was also important in terms of keeping contaminants away from people and pulling them down, making it easier to exit through the ventilation outlet system. Removal of airborne contaminant has also been improved with increased air change which ensures a large amount of fresh air and diluted polluted air for air changes 6,9 and 12 ACH coupled with augmented differential negative pressure -5 and -10 pa to the increased intake of polluted air to the outdoor and fresh air. The rate of removal of contaminants from the isolation room practically reached 0.95, 1.07, and 1.24 at 6.9 and 12 ACH, respectively, and -10 Pa. The study also proved that the current type of ventilation, PZV, has a role in reducing the spread of contaminants and ensuring greater protection for healthcare worker. As for the rest of the tests at a negative pressure difference of -5 Pa, the results showed high results, but lower than the results at -10 Pa. The results of the pollutant removal rate at a negative pressure difference of -5 Pa were 0.88, 1.05, and 1.15 at 6.9 and 12 ACH, respectively. Notably, the maximum air exchange efficiency, heat removal efficiency (HRE), and air diffusion rate (ADPI) were reached at 12 ACH with the highest air conditioner speed of 0.87, 1.5, and 86.8% at -10 Pa, respectively, while in terms of thermal comfort, the results showed that the average expected rate of PMV is 0.51 and the expected percentage of dissatisfied people is 9.8%,. Nonetheless, the comparison between the experimental and numerical work showed a great match in terms of the air distribution and values, as the maximum discrepancy was 13.93% between the experimental and numerical work.

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.

الاسم

رقم الهاتف

البريد الإلكتروني

الغرض من الطلب (اختياري)

إرسال الطلب