世界上大约32亿乘客旅行(2006年 1),很大一部分人说他们担心细菌当飞 2]。虽然飞机客舱安全生产取得了进步,和航空公司采取不同的行动来减少机上传播疾病的威胁,空气交叉感染的风险确实不能完全消除,所讨论的什拜因et al。 3]。等最近的研究支持这一担忧,在2003年,表明,SARS病毒已经在全世界迅速传播,主要是因为受感染的人乘飞机旅行之间遥远的城市( 4]。Mangili和Gendreau [ 5已经讨论了许多飞机客舱内传染病传播。最近,瓦格纳et al。 6)计算潜在的传播由H1N1-infected人飞机的经济舱,预计2到5感染5小时飞行和17的17小时飞行。

虽然在文献中有几种情况下,一个认为传染病的传播起源于飞机船舱内交叉感染发生超过注册( 7),可以用一些感染的孵化时间来解释,这可能是比飞行时间。在这种情况下,虽然有些乘客在飞行途中可能是感染,症状会在几天之后,很难保证,如果飞机内的疾病非常简约。此外,乘客可以在无症状的一种疾病,登上飞机没有吸引他人注意 5]。

一些当前飞机空调系统的固有特征可能有利于空气交叉感染,主要在长途飞行时,曝光时间更长。例如,使用混合通风可能增加污染物的扩散小屋内由于其混合效果 8, 9]。HEPA过滤器出现在飞机( 10- - - - - - 12在清除病毒和细菌)是有效的,但通常是安装在循环风管。因此,产生的污染物指数乘客可以被其他使用者吸入之前收集的这些过滤器。Sze et al。 13),例如,实验观察到一个模拟生成的呼气滴咳嗽已达到整个21个席位飞机座舱模型在20秒,甚至考虑100%的新鲜空气流实验。

许多研究人员都集中在理解之间的关系的类型与机载传染病的传播(通风系统 14- - - - - - 17]。一些研究比较混合通风的应用和地板下的空气和个性化通风(PV)特别是机舱内( 9, 18),但缺乏验证这些研究数据。

为了评估飞机机舱内空气污染物扩散的,不同的方法已经被应用于污染物繁殖一代,如示踪气体和粒子发电机。此外,一些测量技术要求描述粒子。为了模拟质点动力学,许多研究人员已经使用计算流体动力学(CFD) [ 19, 20.]。

方法应用于机载的复制动态水滴也基本完全理解自己的行为和理解通风系统的影响。在这个方向上,这项工作的主要目的是评估方法应用于飞机客舱内评估空气污染物扩散的,专注于相互传染引起的呼气活动和发起的讨论一个方法用于评价通风系统的室内空气质量。

文献综述集中在室内空中运输粒子,更具体地说,这些研究交叉感染相关的航空飞机客舱内呼气滴。建筑的一些研究也指出,因为它假定的方法应用到建筑内部,先天的,也可以适用于飞机客舱。

目前的工作处理污染物的分散飞机客舱内,重要的是讨论舱室通风哲学的一些基本方面。之后,一些特征biocontaminants感兴趣的,因为它们是主角飞机客舱内交叉感染病例。最后,研究相关机载biocontaminants飞机客舱内部的传播,包括实验和数值方面。

综述了研究应用示踪气体和粒子气泡雾化研究运输呼气污染物。基于这些,初步评估空气分布哲学方法的室内空气质量提出了如下。

首先,重要的是要理解物理过程的打算复制在实验中以指定类型的污染物及其主要特征(图 14步骤1)。例如,如果目的是评估公司的分散₂呼吸,释放气体来源相同的气流随着人类平均有限公司₂呼出可以被使用,当完成最近[ 9, 47, 54]。但是,如果呼吸的瞬态效应,由于任何原因,应该考虑,应该使用天然气控制装置,如呼吸模拟器采用尼尔森( 15]andHalvonova和Melikov [ 55]或呼吸古普塔等开发的数值模型。 44]。不同,如果一个人打算研究的传播呼气液滴生成任何呼气活动期间,需要定义一个气溶胶模拟activity-releasing唾液粒度分布和初始速度。使用的粒子发生器Zhang et al。 42]似乎足够的模拟呼气的活动,因为它可以生成粒子在0.1到8 μ米,包含最常用的粒度由呼气活动(图 3)。Sze et al。 13)已经开发出一种inhouse-made多分散的粒子发生器模拟人体咳嗽(图 11)和校准设备基于coughing-generated粒度分布衡量杜吉德[ 34朱)和释放速度衡量et al。 47]。也可以稀释良性微生物气溶胶的解决方案,旨在评估微生物生存在一个空气状态由苏et al。 56]。最后,重要的是要增加呼气的准确描述和标准化活动(呼吸、说话、咳嗽、打喷嚏)是重要的不同研究结果进行比较。Melikov [ 57)已经报告标准化呼吸。

根据具体需求,这种现象可能被视为稳态或瞬态。撒切尔et al。 58)关注确定粒子的沉积速率一阵释放压缩空气后,实质上是短暂的。另一方面,张,陈 25)评价不同类型的建筑通风系统基于连续流动产生的污染物的分散粒子雾化器。这个定义应当很快(图 14步骤2),因为它可能会影响设备的选择。

一旦定义感兴趣的污染物和它们生成的物理过程,污染物生成方法应该定义(图 14步骤3)。在文献综述的基础上,示踪气体和/或液体/固体粒子发电机应用了。研究污染物气体时,自然的示踪气体方法已经应用。旧金山₆大多数应用,主要是因为它是不反应的,无毒、无臭、无色、和检测在小浓度和出名的和可靠的工具 16]。示踪气体被应用到模拟小呼气飞沫传播的(小于5 μ米)。然而,这种可能性应该考虑只有粒子的依从性的效果上表面可以被忽视,部分中讨论 2.2。否则,应该使用粒子发生器装置。当运用现成的发电机,粒子大小是经常以他们的制造商。另一方面,使用inhouse-made发电机,应描述生成的粒子通常足够的和复杂的测量方法如干涉米氏成像(IMI),所应用的杨et al。 16和司棋et al。 13]。粒子计数器可能不会使用相反,主要是由于发电机出口射流中颗粒浓度较高,这可能会导致重大的巧合的损失。如果范围是气态,污染物或小水滴(飞沫核)和接触后的表面粘附效应可以忽略,示踪气体可以应用。

关于检测方法(步骤4),气体传感器被用来测量示踪气体浓度,如非色散红外有限公司₂燕所使用的传感器等。 20.)或光声科幻₆所使用的分析器Zhang et al。 42]。校准的有效性、准确性和时间常数是重要参数,并不总是充分讨论的文章。为了测量粒子浓度,大多数研究人员应用光学计数器( 25, 43, 59),通常能够测量颗粒的数量浓度5-16频道( 60)或气溶胶光谱仪( 13, 16, 42),另外测量气溶胶质量浓度。根据汉德斯( 60),光学粒子计数器计数效率(表示数比真正的计数)100%左右的颗粒大于0.1 μm,他们的反应基本上依赖于粒子的大小和折射率。随着这些计数器通常size-calibrated单分散的聚苯乙烯乳胶粒子( 60),误差的大小估计在测量粒子具有不同折射率可以显著 60, 61年]。另一个重要方面是采样时间的设备,应指定根据实验的具体特征(如果稳态或瞬态,时间尺度,需要响应时间,等等),简要地讨论了在广域网et al。 41]。定义是很重要的如果CFD验证将在完成这一步,因为它可能需要特定的仪器如PIV,所应用的苏et al。 13),或PLIF采用Poussou et al。 49]。

按照步骤5,重要的是识别可能影响实验结果的变量,在此称为关键变量。这些变量应该监视和/或控制为保证实验的足够的再现性,由于典型的限制是什么最重要的测量设备的数量和研究大量的变量,每次一个。

众所周知,气流速度场直接影响污染物浓度场。所以,所有的变量,这些变量可能会影响空气速度应控制领域,如空气交换率和再循环率,表面和内部的空气温度、进气温度、体积被房间家具如座椅和人类的模拟器,及其热耗散率,机舱扩散器流分割和流入动荡水平,回风区域,影响inboard-outboard压差,从而渗透水平,等等。Sze et al。 13)表明,增加新鲜气流速度降低了粒子浓度注入点附近由于稀释效应。另一方面,粒子分散增加,有助于提高座位位于附近的浓度更遥远。实验研究表明,椅子设计,human-simulator服装隔热,human-simulator几何对生成的热羽流造成重大影响( 62年, 63年]。此外,居住者的热羽流本身,根据Stancato [ 64年),确实影响了飞机客舱里的空气速度场。因此,所有的参数时应考虑到可能影响human-simulator热羽流研究室内空气污染物的扩散。

另一个重要的变量是室内空气的相对湿度,因为它会影响液体的蒸发或冷凝率气溶胶,因此,可能会影响粒子动力学。Morawska [ 65年]表明蒸馏水滴用5倍的蒸发时从0%相对湿度环境移动到另一个和80%。飞机客舱内,Wan et al。 41)测量了液滴的检测峰值在考虑空气相对湿度越高,解释为减少液滴蒸发。其他重要变量被认为是研究机载呼气飞沫传播的通风空间布置的区域内(如图所示,撒切尔et al。( 58]),污染物颗粒大小,(如讨论广域网et al。 50)、污染物初始速度(Morawska [ 65年),最后空气分布哲学( 9, 18, 66年]。

识别的关键变量不仅对实验重现性很重要,但也当一个人打算将实验与仿真结果进行比较。Zhang et al。 42)应用风速计测量速度级小屋扩散器和烟雾来估计速度的方向。作者认为,这可能是数值结果有差异的主要原因,污染物浓度测量。为了避免这种差异,苏et al。 13)应用PIV测量飞机机舱空气速度,在此基础上,Wan et al。 50)已获得良好的CFD模拟和测量之间的相关性。

一旦定义感兴趣的污染物,生成和测量方法,实验的关键变量,和设备集成到模型(步骤6)。在这个步骤中,主要任务是定义的污染物释放,以及测量的点。当设备尺寸相当大,可能影响气流分布场,他们可能会被放置在实验室。在这种情况下,两个粒子注入和粒子抽样由小直径管子的手段。在这种情况下,应该做敏感性分析来评估如果管的几何形状对测量的影响,由岛田et al。 43]。此外,抽样气流吸入,取样管直径、气流的空气速度、计数器和气流之间的相对位置也应该调查为了进一步减少粒子检测不准确( 60]。

在矩阵的定义(步骤7),重要的是要考虑统计标准以及设备限制指定每个实验细节和重复。Zhang et al。 42在30秒)采样粒子,每个测量重复10次。Sze et al。 13)有一个谱,实验重复了几次测量的各种分和再现性进行评估。之后,这样的设置是由(步骤8)和基底的解决方案测试第一次为了获得基线结果(第9步),然后测试解决方案(第十步),和两个结果比较(步骤11)。最后,它可以评估如果解决方案被批准的情况下评估,也就是说,是否建议的解决方案减少相互传染(步骤12)。

评估方法研究提出了机载呼气污染物的分散和讨论。一般来说,研究人员应用示踪气体或粒子发电机在科学研究污染物繁殖一代。没有很多现成的可用人类呼气液滴粒子发电机能够繁殖。考虑到当前状态的艺术呼气液滴的粒径分布,现成的单分散的粒子发生器似乎足够,虽然呼气水滴不能复制的多分散性特点在这种情况下,每个粒子大小需要单独研究。为了生成多分散的呼气滴,独特的选择似乎是建设内部粒子发生器,什么是远非易事主要由于困难校准生成的粒度分布。

最常用的计算方法研究机载呼气飞沫传播的CFD模拟机舱内。大多数的用户应用欧拉模型分析稳态瞬态的内在物理现象和拉格朗日。好协议之间的水平已经被证明实验和数值结果,主要为温度和速度,但它仍然是强烈依赖于应用测量技术。通常,此外是最适用的方法,保证最低和适当水平的协议。污染物浓度场,一些研究已经达成好的协议的水平,但他们并不多。

基于纸,可以初步确定所需的主要设备研究机载呼气飞机客舱内污染物的传播,各种各样的需求,以及发起的讨论一个方法用于评估飞机通风解决方案的室内空气质量。该方法仍有可能增强,但它可能已经可以作为指导申请相关研究机载相互传染机舱内和其他内部通风空间。