人员呼出飞沫蒸发散布过程的仿真研究的任务书.docx

人员呼出飞沫蒸发散布过程的仿真研究的任务书
一、任务简介
在当前全球范围内，新冠疫情等呼吸传染病疫情层出不穷，如何有效遏制病毒的传播成为了一个关键的问题。其中，呼吸道传染病疫情的传播过程主要包括人员的咳嗽、打喷嚏等呼出过程产生的飞沫、气溶胶等物质的扩散和蒸发过程。因此，本次任务旨在对人员呼出飞沫蒸发散布过程进行仿真研究，以期可以为疾病传播的防控提供一定的理论依据和参考。
二、任务目标
1.对人员呼出过程产生的飞沫、气溶胶等物质的扩散过程进行模拟和分析，得到扩散过程的时间、空间、质量等基本信息，为进一步分析蒸发散布过程提供依据。
2.对飞沫、气溶胶的蒸发过程进行建模和仿真计算，得到蒸发速度、扩散范围、浓度分布等信息，并通过比较不同条件下的模拟结果，分析影响蒸发过程的主要因素，为制定合理的防疫措施提供依据。
3.综合考虑呼出物质的扩散和蒸发过程，建立人员呼出物质的散布模型，计算得到不同条件下病毒传播的概率和传播距离等信息，为疾病防控提供科学依据。
4.结合实际情况，对模型和计算方法进行验证和修正，并提出合理的应对策略，为控制和遏制病毒的传播提供理论指导和技术支撑。
三、任务内容
1.构建人员呼出物质的传播模型
根据实际情况和已有研究成果，确定人员呼出物质的物理特性和传播过程，并建立相应的传播模型。模型应考虑人员呼出物质的形态、尺寸、密度、初始速度等因素，并兼顾不同环境因素的影响。
2.计算扩散过程的基本信息
采用CFD等数值方法，对人员呼出物质在空气中的扩散过程进行模拟，得到不同时间、空间、质量等方面的基本信息。模拟中应注意控制模拟条件，如温度、湿度、风速等环境因素。
3.计算蒸发过程的基本信息
采用实验和数值模拟相结合的方法，对人员呼出物质的蒸发过程进行模拟，分析蒸发速度、扩散范围、浓度分布等信息，并比较不同条件下的模拟结果，分析影响蒸发速度的主要因素。
4.综合计算和分析
在掌握扩散和蒸发过程的基本信息的基础上，综合计算各种条件下人员呼出物质的散布范围和传播概率等信息，并通过比较不同条件下的模拟结果，验证和修正模型和计算方法。
5.提出应对策略
结合实际情况和研究成果，提出合理的疾病预防和控制策略，包括空气净化、通风换气、人员隔离等方面。
四、任务要求
1.组建研究团队，包括有数值计算、实验测试、医学领域等相关专业知识和经验的研究人员。
2.合理分工，在保证研究效率的前提下，充分发挥团队成员的专业优势和协同能力。
3.严格按照科学方法开展研究工作，充分发挥理论计算和实验测试的优势，确保研究结果的可靠性和准确性。
4.撰写研究报告，详细介绍研究方法和流程、分析结果和结论，并提出研究建议和预防控制策略。
五、参考文献
1.邓素贞,方宏伟,张俊林,等.新型冠状病毒肺炎气溶胶传播研究进展[J].医学前沿,2020,10(20):32-36.
2.李嘉蔚,陈汝新,卢宪群,等.呼吸系统传染病飞沫传播机制研究进展[J].中华流行病学杂志,2020,41(5):691-695.
3.武晓东,张海峰,申芳,等.一种新的自主混注点药物输注装置的流动特性数值模拟[J].中国生物医学工程学报,2016,35(1):1-7.
4.王继建,贺利娟,陈利群,等.一种根据三元混合比自动调节雾化喷嘴的雾化器及其应用[J].中国生物医学工程学报,2016,35(3):259-269.
6.曹凌杰,张军,星晓敏,等.半封闭房间内火灾火药颗粒扩散特性试验与多尺度模拟计算[J].中国生物医学工程学报,2015,34(2):157-164.