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저자정보
오근우 (연세대학교) 현예솔 (연세대학교) 최정일 (연세대학교) 이재헌 (국방과학연구소) 김민건 (국방과학연구소) 정희수 (국방과학연구소)
저널정보
한국전산유체공학회 한국전산유체공학회지 한국전산유체공학회지 제27권 제2호
발행연도
2022.6
수록면
46 - 56 (11page)
DOI
10.6112/kscfe.2022.27.2.046

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We perform numerical simulations of unsteady thermal flows inside a gas mask. Time-dependent respiratory profiles for normal and heavy breathing conditions are imposed at two different inlets, depending on the exhalation and inhalation periods. We assess the respiration resistance (pressure drops) and the regional averaged temperature, considering the effects of nosecup in the gas mask. Simulation results show that the nosecup significantly reduces the exhaled hot airflows to the eye area, reducing the temperature to approximately 26.5°C. In contrast, the maximum of the averaged temperature inside the nosecup is increased by less than 3.6°C during the exhalation period. Under normal and heavy breathing conditions, the nosecup-induced pressure drops during inhalation are approximately 4 Pa and 20 Pa, respectively. However, the induced pressure drops are relatively small than expected from an air purification filter. Thus, the results imply that the nosecup can improve visibility by reducing condensation near the goggles while it can slightly worsen breathing and thermal comfort.
#방독면(Gas Mask) #호흡저항(Respirator Resistance) #호흡 프로필(Breathing Profile) #전산유체역학(Computational Fluid Dynamics)

목차

1. 서론
2. 수리모델링
3. 결과
4. 결론
References

참고문헌 (14)

참고문헌 신청
2020, Ana, L., Silver, A. and Stuart, R.L., "Use of powered air-purifying respirator (PAPR) by healthcare workers for preventing highly infectious viral diseases-a systematic review of evidence," Systematic Review, 9(1), pp.1-13. google schola 2015, Su, Y., Li, C. and Chang, Y., "Dual Inlets Design of an Air Purifying Respirator to Study Inhalation Pressure Drop Reduction and Heart Rate Prediction," International Conference on Mechanical And Industrial Engineering. google schola 2013, Lei, Z., Yang, J., Zhuang, Z. and Roberge, R., "Simulation and evaluation of respirator faceseal leaks using computational fluid dynamics and infrared imaging," Annals of Occupational Hygiene, 57(4), pp.493-506. google schola 2006, Anderson, N.J., Cassidy, P.E., Janssen, L.L. and Dengel, D.R., "Peak inspiratory flows of adults exercising at light, moderate and heavy workloads," Journal of the International Society for Respiratory Protection, 23, pp.53-63. google schola 2016, Zhang, X., Li, H., Shen, S., Rao, Y. and Chen, F., "An improved FFR design with a ventilation fan: CFD simulation and validation," PloS one, 11(7), e0159848. google schola

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