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低压受限室内环境增氧策略数值模拟研究

低压；氧气分压；通风；浓度分布；增氧效率

人员持续暴露在高原等低压缺氧环境下会出现呼吸不适的症状，导致生理和心理健康受到损害，工作效率降低，影响人员正常生活和工作。通过增压技术对低压缺氧室内环境进行增氧的代价大、成本高，因此通常采用扩散式通风供氧来提高室内环境中的氧气浓度（氧气分压）。为了解决扩散式通风供氧潜在的氧气资源浪费、人员目标区域的增氧效率较低的问题，本研究对低压环境下室内氧浓度分布进行模拟分析。基于数值模拟软件，针对某低压室内功能区域进行建模，以室内目标区域的氧分压提升20%为目标，模拟不同的局部通风条件下，增氧源位置、释放流速对室内氧浓度分布和增氧效率的影响。研究结果表明：不采用局部通风时，随着增氧源位置靠近目标区域，增氧流速越大，达到目标氧浓度的时间越短，但是目标区域的氧浓度扩散范围较为有限，氧气浓度分布均匀性弱，氧气利用效率较低；配合局部通风并优化增氧流速，合适的增氧源位置可使得室内区域氧浓度达标范围达到80%左右，增氧效率提升约40%。研究成果对低压缺氧条件下相对密闭空间内的通风增氧策略制定具有一定的指导意义。