人员交互运动对呼吸道传染病传播机理的影响研究
本书获评清华大学优秀博士学位论文

作者:吴家麟

丛书名:清华大学优秀博士学位论文丛书

定价:89元

印次:1-1

ISBN:9787302727156

出版日期:2026.09.01

印刷日期:2026.10.08

图书责编:樊婧

图书分类:学术专著

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以呼吸道传染病为代表的突发公共卫生事件对公共安全和人类健康构成了严重威胁,而人员交互运动会显著影响传染病的传播模式。本书聚焦于呼吸道传染病的空气传播机理、人员交互运动中的气流特性、个体暴露与区域风险、多人动态风险评估等科学问题,深入探讨了人员交互运动对呼吸道传染病传播机理的影响。书中阐明了呼吸道传染病的源特性与传播机理,量化了传染物质从患者呼吸道不同部位呼出与扩散的特性差异,揭示了动态场景下呼吸道传染病空气传播的特点与规律;构建了全尺寸人员交互运动实验平台与多姿态数值人体模型库,阐明了人员交互运动的瞬态气流特性及其对呼吸道传染病传播的影响规律;建立了多人动态场景的区域风险评估方法,为人员密集场所的呼吸道传染病动态风险评估和防控策略制定提供了技术支撑。 本书适合安全科学与工程、建筑技术科学、公共卫生、职业健康、公共安全和应急管理等相关领域的高校师生、科研院所研究人员以及相关技术人员阅读和参考。

吴家麟,南京工业大学安全科学与工程学院副教授,硕士生导师。2018年毕业于清华大学工程物理系,获工学学士学位;2023年毕业于清华大学公共安全研究院,获工学博士学位。主要从事危险环境下人员安全与防护研究,以第一作者或通讯作者发表SCI论文20余篇,主持国家自然科学基金项目、国家重点研发计划子课题等科研项目。入选江苏省高层次创新创业人才引进计划,担任公共安全科学技术学会人员安全专业委员会副秘书长。

导师序言 欣悉吴家麟博士的学位论文《人员交互运动对呼吸道传染病传播机理 的影响研究》即将由清华大学出版社出版,作为其博士阶段的指导教师,我 深感欣慰,也愿借此机会对本书作简要介绍和推荐。 呼吸道传染病始终是威胁人类健康和公共安全的重要问题。COVID- 19大流行使人们更加深刻地认识到,深入理解此类疾病的传播规律,对于 提升公共卫生治理能力和构建韧性社会具有重要意义。与传统基于静态或 均匀混合假设的研究不同,现实场景中的人员移动、接近、交谈等交互行为 会显著改变局部空气流场和病原体扩散过程,从而影响传播风险。如何定 量揭示人员交互运动对呼吸道传染病空气传播机理的影响,是安全科学、公 共卫生、建筑环境等交叉领域的重要科学问题。 本书围绕上述问题展开系统研究,聚焦人员交互运动对呼吸道传染病 空气传播过程的影响,综合采用实验测量、数值模拟和风险评估等方法,较 为深入地揭示了动态场景下“人员运动—空气流动—病原传播—暴露风险” 之间的耦合关系,形成了较系统的研究成果。 本书较有特点的地方,主要体现在以下几个方面。 首先,在研究方法上,作者构建了全尺寸人员交互运动模拟平台与瞬态 测量平台,发展了多姿态数值人体模型和相应的计算流体力学研究方法,并 建立了适用于动态场景的室内风险时空分布研究方法。这些工作为人员交 互运动条件下呼吸道传染病传播机理研究提供了较好的方法和工具支撑。 其次,在空气传播机理认识方面,本书不仅关注宏观传播现象,也从传 染源释放特征出发,分析了呼吸道不同部位释放的传染性物质在扩散和暴 露上的差异,进一步揭示了近距离和远...

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目 录 第1章 引言 1 1.1 选题背景及意义 1 1.1.1 选题背景 1 1.1.2 研究目的与意义 3 1.2 国内外研究现状 3 1.2.1 呼吸道传染病空气传播机理研究 4 1.2.2 人员运动对流场与污染物扩散影响的实验研究 9 1.2.3 人员运动对流场与污染物扩散影响的数值模拟研究 13 1.2.4 研究现状总结 17 1.3 研究内容与技术路线 18 1.4 本书结构安排 19 第2章 人员交互运动实验与数值模拟方法研究 22 2.1 本章引论 22 2.2 人员交互运动实验平台搭建与实验设计 23 2.2.1 实验平台与设备仪器 23 2.2.2 实验设计与技术路线 26 2.3 人员交互运动数值模拟方法 27 2.3.1 多姿态三维数值人体模型构建 27 2.3.2 人员交互运动的CFD动网格方法 29 2.3.3 流场计算的湍流模型与方法 31 2.4 本章小结 34 第3章 呼吸道传染物质释放与空气传播机理研究 36 3.1 本章引论 36 3.2 近距离空气传播机理研究 37 3.2.1 患者呼气过程病毒液滴在其呼吸道内部的沉积与呼出 39 3.2.2 室内近距离空气传播机理与个体暴露评估 43 3.3 远距离空气传播机理研究 46 3.3.1 空间流场与液滴轨迹分布 48 3.3.2 病毒液滴沉积分布 50 3.4 室内空气传播风险量化与通风影响研究 52 3.4.1 个体与区域风险评估方法 54 3.4.2 风险分布与通风的影响分析 55 3.5 本章小结 59 第4章 人员交互运动气流特性与对个体暴露的影响研究 61 4.1 本章引论 61 ... 查看详情

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