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申请/专利权人：中国人民解放军海军特色医学中心

摘要：本发明舱室气体分压及分压场均衡时间仿真评估方法及系统包括：构建不同送排风方式对应的舱室仿真几何模型，并设置每个舱室仿真几何模型的边界条件，送排风方式包括直接送排风方式和环形送排风方式；对每个送排风方式对应的舱室仿真几何模型均进行网格划分；针对每一种送排风方式对应的采用的舱室仿真几何模型进行仿真，获得舱内气体分压场随时间的变化关系；基于每一种送排风方式对应获得的舱内气体分压场随时间的变化关系分析气体分压压力均衡情况，并将有利于舱内气体分压达到均衡且分压场均衡时间相对较短的送排风方式作为目标送排风方式。用来仿真评估不同的送排风方式对于舱室气体分压及分压场均衡时间的影响，从中选出目标送排风方式。

主权项：1.一种舱室气体分压及分压场均衡时间仿真评估方法，其特征在于，其包括以下步骤：S1、构建不同送排风方式对应的舱室仿真几何模型，并设置每个舱室仿真几何模型的边界条件，送排风方式包括直接送排风方式和环形送排风方式；S2、对每个送排风方式对应的舱室仿真几何模型均进行网格划分；S3、针对每一种送排风方式对应的采用的舱室仿真几何模型进行仿真，获得舱内气体分压场随时间的变化关系；S4、基于每一种送排风方式对应获得的舱内气体分压场随时间的变化关系分析气体分压压力均衡情况，并将有利于舱内气体分压达到均衡且分压场均衡时间相对较短的送排风方式作为目标送排风方式；S1、构建不同送排风方式对应的舱室仿真几何模型及边界条件：建立不同送排风方式对应的与舱室实体1：1的舱室仿真几何模型，每个舱室仿真几何模型中舱室内采用实心隔板模型划分为作为左侧的休息区和右侧的工作区，每个边界条件为：舱室温度：20～35℃，舱室湿度：45％～75％RH，送回风管通径：DN100，补氧量：标准压力体积下100L分钟，一次补氧气10分钟，外置式循环风机风量：1-4m3分钟，舱室压力：0.1MPa～10MPa，人员数量及状态：4人、卧床休息状态；直接送排风方式包括上送上回送排风方式和上送下回送排风方式，环形送排风方式包括环形通道送排风方式和直通道送排风方式；S2、网格划分：对每个送排风方式对应的舱室仿真几何模型均进行非结构化网格划分，将舱室内设备及工作人员简化为简单规则的几何体，置于舱室外的送回风管和置于舱室内的送排风方式对应的模型通过采用有效面积的方法简化为规则的几何面，并针对送排风风口以及近壁区、风速与组分分压梯度较大的位置进行网格节点加密，通过控制不同的节点数目，使舱室内转变为非均匀网格；S3、每一种送排风方式采用的仿真过程：首先补氧前采用稳态模拟，获得舱室内均匀分布的气体分压场；随后按照100L分钟补充氧气，进口处氧气与舱室内气体完全混合，补氧气时间为10分钟；补氧结束后恢复舱室内循环过程，同时考虑CO2消除率为50％，采用非稳态数值模拟方法模拟舱室内O2、CO2气体分压场的均衡过程，在舱室仿真几何模型中选取15个测点，分别获得每个测点下不同时刻下的舱室内O2、CO2分压随时间的变化关系；S4、每一种送排风方式对应的仿真结果分析：根据仿真结果，按照设定采样频率为10s～30s次，针对每个测点分别对O2、CO2分压进行提取采样，开始采样时间为注入氧气时间，结束采样时间为氧气停止注入后10分钟，当获得每个采样时刻下每个测点的O2、CO2分压后，按照下式分别求取每个采样时刻下每个测点的O2分压偏差和CO2分压偏差O2分压偏差求取公式： CO2分压偏差求取公式： 式中，为测点i处的O2、CO2分压；基于补氧及停止补氧后的每个采样时刻下每个测点的O2分压偏差和CO2分压偏差分析不同送排风方式下，舱室内O2分压可否达到压力均衡及达到压力均衡时的时间、CO2分压可否达到压力均衡及达到压力均衡的时间，O2分压达到压力均衡指的是某一采样时刻下每个测点的O2分压偏差均实现CO2分压达到压力均衡指的是某一采样时刻下每个测点的CO2分压偏差均实现将有利于舱内气体分压达到均衡且压力均衡时间相对较短的送排风方式作为目标送排风方式。

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