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室内人体行走引起颗粒物再悬浮的试验研究

环境科学研究 2021年第3期34卷 766-771页

作者：蔡宁宁王宝庆胡新鑫唐真真姜卓杨家豪李坤键南开大学环境科学与工程学院天津300350 南开大学经济学院天津300071

室内人员活动是室内颗粒物再悬浮的重要因素,研究室内颗粒物再悬浮对评估室内空气质量有重要意义.以南开大学津南校区某公共教室为研究区域,通过现场试验研究了室内地面不同积尘负荷下,人员行走引起的PM 2.5再悬浮浓度及其扩散速率.结... 详细信息

室内人员活动是室内颗粒物再悬浮的重要因素,研究室内颗粒物再悬浮对评估室内空气质量有重要意义.以南开大学津南校区某公共教室为研究区域,通过现场试验研究了室内地面不同积尘负荷下,人员行走引起的PM 2.5再悬浮浓度及其扩散速率.结果表明:①不同时间间隔内的室内地面总颗粒积尘负荷不同,时间间隔为3、7、15 d时,室内PM 2.5积尘负荷分别为0.11、0.18、0.30 g m 2.②室内地面不同总颗粒积尘负荷下,在室内中心过道处行走时引起的PM 2.5再悬浮浓度约1 min后达到最高值,PM 2.5再悬浮浓度达到最高值的时间与地面不同总颗粒积尘负荷的关系不明显.③随着室内地面总颗粒积尘负荷的增加,人体行走引起的PM 2.5再悬浮浓度也会增加.当室内PM 2.5积尘负荷为0.30 g m 2时,行走路径中游坐姿1.1 m处与站姿呼吸平面1.5 m处的PM 2.5再悬浮浓度平均值分别为3.03、2.68μg m 3,约是室内PM 2.5积尘负荷为0.18与0.11 g m 2时引起的PM 2.5再悬浮浓度平均值的2~3倍.④利用颗粒物传输模型对PM 2.5再悬浮进行量化分析发现,室内地面不同总颗粒积尘负荷的大小与PM 2.5再悬浮分数无关,PM 2.5再悬浮分数为2.2×10-8;室内PM 2.5积尘负荷为0.11、0.18、0.30 g m 2时,行走引起的再悬浮PM 2.5扩散速率分别为7.62×10-11、1.25×10-10、2.08×10-10 kg s.研究显示,地面积尘负荷的大小会影响人体行走时颗粒物的扩散速率与室内PM 2.5浓度.

关键词：室内空气质量人体行走 PM 2.5 再悬浮分数扩散速率

室内环境中人体行走造成颗粒物二次悬浮的实验及模拟研究

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室内环境中人体行走造成颗粒物二次悬浮的实验及模拟研究

作者：唐佳新浙江工业大学

学位级别：硕士

随着人类在室内活动时间的增加,城市居民有90%左右的时间是待在室内的,所以室内空气质量约来越受到人们的重视。而空气中悬浮的颗粒物是影响室内空气质量的主要因素,现在对大家生活工作影响重大的雾霾主要就是由于空气中的可吸入颗粒物... 详细信息

随着人类在室内活动时间的增加,城市居民有90%左右的时间是待在室内的,所以室内空气质量约来越受到人们的重视。而空气中悬浮的颗粒物是影响室内空气质量的主要因素,现在对大家生活工作影响重大的雾霾主要就是由于空气中的可吸入颗粒物过多而产生的,空气中的颗粒物悬浮在空气中的颗粒物会对人体造成伤害,引起身体的不适。引起这些颗粒物的悬浮的原因有很多,室内人体的活动是引起颗粒物悬浮的关键因素,而普通的人体行走会引起颗粒物的二次悬浮,所以研究室内颗粒物二次悬浮,改善室内空气质量还有很有必要的。本课题主要研究的是室内环境中人体行走造成颗粒物二次悬浮。本文主要通过实验研究结合数值模拟的方法,在不同工况下,当人体在室内行走时,研究空气中悬浮颗粒物的变化规律。本文的主要工作和创造性成果有:1.研究不同相对湿度对人体行走引起颗粒物二次悬浮的影响。在不同相对湿度条件下(RH=40%、50%、60%、70%、80%),地面材料是长绒地毯,且无室内外通风,研究人体行走对颗粒物二次悬浮的影响,测量空气中不同粒径颗粒物的悬浮浓度和颗粒密度,分析同一湿度不同粒径颗粒物的悬浮情况和同一粒径颗粒物在不同湿度情况下的变化规律。结果发现:在高相对湿度的情况下,小粒径的颗粒物会凝并成大粒径的颗粒物,而在低相对湿度的情况下,小粒径的颗粒物悬浮浓度和颗粒密度都相对较高。2.研究不同风速对人体行走引起颗粒物二次悬浮的影响。在无室内外通风和有室内外通风(低风、中风、高风)情况下,相对湿度RH=50%,地面材料为长绒地毯,研究人体行走对颗粒物二次悬浮的影响,对比了这几种情况下,空气中颗粒物悬浮浓度和粒子密度的变化规律。结果发现:发现在有通风的情况下,颗粒物的悬浮率和悬浮密度要比无风的情况下要大。除此之外,随着风速的增大,小粒径的颗粒物悬浮浓度和颗粒物密度会增大,而大粒径的颗粒物悬浮浓度反而会有不同程度的减小。3.运用数值模拟的手段研究颗粒物的运动规律。在实验的基础上结合数值模拟,了解通风情况下颗粒物的运动路径,更加完整地了解人体行走时,脚周围空气的流动情况,从而能够更加清晰的解释颗粒物悬浮的过程。结果发现:颗粒物的二次悬浮主要是由于人体行走或者是通风的情况下,空气中产生局部的高速区域,在这个的影响下,空气中的颗粒物会产生二次悬浮,增加空气中颗粒物浓度。

关键词：颗粒物人体行走二次悬浮数值模拟实验研究悬浮浓度

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鞋跟高度对人体行走时足底压力中心的影响

鞋跟高度对人体行走时足底压力中心的影响

第十四届全国运动生物力学学术交流大会

作者：王立平李建设宁波大学体育学院浙江体育职业技术学院

＜正＞1研究目的鞋跟高度的设计必需遵循人体力学和运动学的原理。人在正常站立状态下,躯干挺直稍前倾,人体重力线与地面垂直通过二侧的髋、膝、踝和足等关节。随着鞋跟增高,身体前倾加大,重力线越出脚支撑面前界,为保持平衡,胸腰部须... 详细信息

＜正＞1研究目的鞋跟高度的设计必需遵循人体力学和运动学的原理。人在正常站立状态下,躯干挺直稍前倾,人体重力线与地面垂直通过二侧的髋、膝、踝和足等关节。随着鞋跟增高,身体前倾加大,重力线越出脚支撑面前界,为保持平衡,胸腰部须更向后挺直,腰部前凸加大,躯干肌肉,必须加强收缩,使这些肌肉更容

关键词：鞋跟高度人体行走足底压力

来源： cnki会议评论

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基于人体动能收集的供电背包设计

机电工程 2018年第10期35卷 1123-1127页

作者：王俊龙中国科学院上海微系统与信息技术研究所上海200050 上海科技大学信息科学与技术学院上海201210 中国科学院大学北京100049

针对现有发电背包需要外框架结构、重负载、只收集竖直方向上的振动能量、影响人体运动姿态等问题,对人体行走时背包与后背之间竖直和水平晃动位移的大小、背包发电装置模型、背包能量输出的功率变化、发电背包对人体运动姿态的影响等... 详细信息

针对现有发电背包需要外框架结构、重负载、只收集竖直方向上的振动能量、影响人体运动姿态等问题,对人体行走时背包与后背之间竖直和水平晃动位移的大小、背包发电装置模型、背包能量输出的功率变化、发电背包对人体运动姿态的影响等方面进行了研究。对人体行走时背包与后背之间相对晃动位移的规律进行了归纳,提出了基于背包位移晃动规律,设计了无需外框架和重负载的拉绳驱动发电背包方案,利用3D打印机制作了发电背包装置模型,并通过跑步机、拉力和惯性传感器,对背包输出的能量和人体下肢关节的变化角度等数据进行了测量和理论验证。研究结果表明:该发电背包在人体行走速度为1. 11 m/s,自重为1. 5 kg的情况下,可收集到大约0. 3 w的能量,能量收集过程对人体行走姿态基本无影响。

关键词：能量收集背包人体行走发电模型单向轴承不阻碍人体运动

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如何预防膝关节骨关节炎

保健与生活 2024年第16期 23-23页

作者：刘锴合肥市第三人民医院骨科

膝关节为全身最大、结构最复杂的一个关节,是下肢重要的负重关节,其复杂且精良的结构支撑着人体行走、负重及各种重要的功能。但随着年龄增长,膝关节退变的发生常导致骨关节炎。据统计,50岁以上男性有疼痛症状的骨关节炎发病率在三成以... 详细信息

膝关节为全身最大、结构最复杂的一个关节,是下肢重要的负重关节,其复杂且精良的结构支撑着人体行走、负重及各种重要的功能。但随着年龄增长,膝关节退变的发生常导致骨关节炎。据统计,50岁以上男性有疼痛症状的骨关节炎发病率在三成以上,而女性更是超过3/4。

关键词：骨关节炎疼痛症状结构支撑人体行走膝关节退变负重如何预防关节

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可穿戴人体膝关节动能能源收集装置研究

深圳职业技术学院学报 2017年第1期16卷 10-14页

作者：吴慧明苗狄赵伟深圳职业技术学院机电工程学院广东深圳518055

文章分析了人体运动时膝关节运动模型,研发了一种电磁式动能能源收集装置.当人体行走时,通过可穿戴人体膝关节动能能源收集装置的不平转子机构捕获膝关节运动动能,转化为电能,经稳压升压处理后,为移动设备充电,实现从机械能到电能的转换... 详细信息

文章分析了人体运动时膝关节运动模型,研发了一种电磁式动能能源收集装置.当人体行走时,通过可穿戴人体膝关节动能能源收集装置的不平转子机构捕获膝关节运动动能,转化为电能,经稳压升压处理后,为移动设备充电,实现从机械能到电能的转换.通过理论分析与实验验证,该装置在穿戴者以2 m/s的速度行走时,可捕获电能的平均功率达到2.3 W,证实该装置可在人体运动中,通过收集膝关节动能对移动设备供电.

关键词：捕获电能人体行走稳压电磁

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前负重背包对人体生物力学特征影响研究进展

前负重背包对人体生物力学特征影响研究进展

第十九届全国运动生物力学学术交流大会

作者：陆星辰曲峰北京体育大学

＜正＞研究目的在日常生活和军事中,前负重背包作为一种较为常见方式被广泛使用,如乘客在地铁上前背双肩包,父母前背婴儿背带,军人穿着外穿战术背心（OTV）。国内外已经做了大量后负重背包研究,然而对前负重背包的研究却不足。因此,本... 详细信息

＜正＞研究目的在日常生活和军事中,前负重背包作为一种较为常见方式被广泛使用,如乘客在地铁上前背双肩包,父母前背婴儿背带,军人穿着外穿战术背心（OTV）。国内外已经做了大量后负重背包研究,然而对前负重背包的研究却不足。因此,本研究探讨目前国内外相关研究进展,了解前负重背包时的生物力学变化机制,预防前负重背包造成身体损伤,同时为前负重背包、婴儿背带、OTV的设计及前负重背包时穿着的鞋或鞋垫提供参考依据。

关键词：人体行走前负重背包运动学动力学足底压力肌肉活动

来源： cnki会议评论

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室内环境中颗粒物悬浮及输运的特性研究

室内环境中颗粒物悬浮及输运的特性研究

作者：赵李盼浙江工业大学

学位级别：硕士

随着全球变暖的不断加剧,化石燃料的大量使用以及荒漠化给人类生活环境带来了极大的威胁,近年来随着国内经济发展,汽车尾气等原因造成的空气重污染,国内汽车限行,节能环保政策的不断推出,空气净化器的销量飞涨可看出国人对室内空气质量... 详细信息

随着全球变暖的不断加剧,化石燃料的大量使用以及荒漠化给人类生活环境带来了极大的威胁,近年来随着国内经济发展,汽车尾气等原因造成的空气重污染,国内汽车限行,节能环保政策的不断推出,空气净化器的销量飞涨可看出国人对室内空气质量的要求越来越高。现在生活中因雾霾而导致的呼吸道疾病数量急剧增加,城市中雾霾影响着绝大多数人的身体健康,在实际生活中,大多数人在室内活动的时间约占总时间的十分之九,室内颗粒物的悬浮以及输运对于室内空气质量有着相当重要的影响,对人们的日常生活以及身体健康有极大影响。而导致室内沉积的颗粒物二次悬浮的关键因素就是室内人体的活动。室内人体行走是其中最普遍的运动形式,研究因人行为引起的颗粒物悬浮及输运的相关机理,对于改善室内人居环境具有重要意义。本课题主要研究的是室内环境中颗粒物悬浮及输运的特性研究。本文主要通过实验研究结合数值模拟的方法,在不同工况下,当人体在室内行走时,研究空气中悬浮颗粒物的变化规律。本文的主要工作和创造性成果有:1.研究室内外无通风,不同地面材料和不同相对湿度情况下,人行走对室内颗粒物悬浮的影响。在地面材料(长毛地毯,短毛地毯,木地板),不同相对湿度(RH=40%、60%、80%)情况下,研究人体行走对颗粒物悬浮以及输运的影响,测量空气中不同粒径颗粒物的悬浮浓度和颗粒密度,分析同一湿度不同地面材料情况下颗粒物的悬浮情况和同种地面材料不同湿度情况下颗粒物的变化规律。结果发现:湿度对小颗粒物的影响较大,由于湿度增大,小粒径颗粒物凝并为较大颗粒物,因此小颗粒粒径的悬浮率减小。木地板相比于地毯不容易引起颗粒物的二次悬浮,更加有利于人体健康。2.研究小空间内脚步起落行走对颗粒物悬浮及输运的影响。在相对湿度RH=50%,地面材料为短毛地毯,研究不同的抬脚高度(0.06 m,0.12 m,0.18 m)和前进速度(0.05 m/s,0.1 m/s,0.15 m/s)对颗粒物二次悬浮及输运的影响,对比以上九种情况下,空气中颗粒物悬浮浓度和粒子密度的变化规律。结果表明:前后运动速度保持一定时,PM1,PM2.5,PM5沉降速度较快,各脚步上下运动高度时沉降趋势保持一致,PM10沉降速度较慢。脚步上下运动高度越高时,沉降速度越慢。在脚步上下运动高度保持一定时,PM2.5,PM5沉降速度较快,各脚步上下运动高度时沉降趋势保持一致,PM1,PM10沉降速度较慢。脚步上下运动高度越高时,沉降速度越慢。3.针对小空间内脚步运动的情况,进行了相关的数值模拟,进一步探究脚步运动之间对周围空气中颗粒物的影响。结果表明:随着脚步运动脚底部的颗粒物会产生二次悬浮,在脚前部以及后部会产生旋涡,随着运动时间的增长,颗粒物在涡流,重力场等因素综合作用下,在脚步周围会发生涡的扩散,在流场中伴随着涡的发生,成长以及湮灭等过程。同时运用数值模拟研究空调扫风情况下,研究室内颗粒物的二次悬浮轨迹。结果表明:空调扫风在室内会产生较多的涡,且在地面上的涡量最大,这些涡会增大地面上颗粒物的二次悬浮。通过研究空调扫风对二次悬浮的影响,结合人类在室内的工作状态,可以在空调出风口位置等方面进行科学地改善。

关键词：颗粒物人体行走脚部运动悬浮浓度实验研究数值模拟

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知“足”常乐,警惕足病来袭

祝您健康 2021年第11期 28-29页

作者：陆军东南大学附属中大医院骨科

千里之行,始于足下。足部承担着人体行走时的身体负重,如果不细心呵护,很可能让它伤痕累累,引发一系列的健康问题。生活中,我们时常会感受到来自足部的疼痛,有些疼痛虽然表面上程度并不严重,但可能暗藏很大的健康风险,需要我们引起重视。

关键词：千里之行伤痕累累细心呵护健康风险人体行走疼痛负重