Hybridileikkaussalin ilmanvaihdon toimivuus
Pyykkö, Tommi (2023)
Diplomityö
2023
School of Energy Systems, Energiatekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe20231129150099
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe20231129150099
Tiivistelmä
Tämän työn tarkoituksena oli simuloida numeerisella virtauslaskennalla (CFD) hybridileikkaussalin ilmanvaihtoa. Työn simuloinneissa tuloilman päätelaitteiden sijainteja vaihdeltiin tilan sisällä. Tilaan mallinnettiin seitsemän henkilö, neljä näyttöä, leikkauspöytä, kaksi leikkausvalaisinta, C-kaari, tulo- ja poistoilman päätelaitteet sekä tilan valaisimet. Simuloinneissa käytettiin k-ε turbulenssimallia.
Tutkimusmetodina työssä käytettiin alan kirjallisuutta, aiempia tutkimuksia sekä numeerista virtauslaskentaa.
Eri simulointien tuloksia analysointiin leikkauspöydän kohdalta, virtaus- ja lämpötilakenttien avulla, vertaamalla simulointien tuloksia toisiinsa. Virtaus- ja lämpötilakenttien perusteella toimivimmassa ratkaisussa ilman virtaus pääsee virtauksen esteistä huolimatta mahdollisimman esteettömästi virtaamaan kohti leikkauspöytää, jolloin myös ilman jäähdyttävä vaikutus on mahdollisimman tehokas leikkauspöydän lämpökuormia vastaan, eikä lämpötila pääse leikkauspöydän luona nousemaan merkittävästi ympäristöä korkeammaksi. The purpose of this study was to simulate the ventilation of a hybrid operating room using numerical fluid dynamics (CFD). In the simulations, the positions of the supply air terminals were varied within the space. The room was modeled to include seven individuals, four displays, an operating table, two surgical lights, a C-arm, supply and exhaust air terminals, and room lighting. The k-ε turbulence model was used for the simulations.
The research methodology involved a review of the literature, previous studies, and numerical fluid dynamics. The results of different simulations were analyzed at the location of the operating table using flow and temperature fields, comparing the results of the simulations with each other. Based on the flow and temperature fields, the most effective solution allowed the air to flow toward the operating table as unobstructed as possible, maximizing the cooling effect of the air against the thermal loads of the operating table. This prevented the temperature near the operating table from rising significantly higher than the surrounding environment.
Tutkimusmetodina työssä käytettiin alan kirjallisuutta, aiempia tutkimuksia sekä numeerista virtauslaskentaa.
Eri simulointien tuloksia analysointiin leikkauspöydän kohdalta, virtaus- ja lämpötilakenttien avulla, vertaamalla simulointien tuloksia toisiinsa. Virtaus- ja lämpötilakenttien perusteella toimivimmassa ratkaisussa ilman virtaus pääsee virtauksen esteistä huolimatta mahdollisimman esteettömästi virtaamaan kohti leikkauspöytää, jolloin myös ilman jäähdyttävä vaikutus on mahdollisimman tehokas leikkauspöydän lämpökuormia vastaan, eikä lämpötila pääse leikkauspöydän luona nousemaan merkittävästi ympäristöä korkeammaksi.
The research methodology involved a review of the literature, previous studies, and numerical fluid dynamics. The results of different simulations were analyzed at the location of the operating table using flow and temperature fields, comparing the results of the simulations with each other. Based on the flow and temperature fields, the most effective solution allowed the air to flow toward the operating table as unobstructed as possible, maximizing the cooling effect of the air against the thermal loads of the operating table. This prevented the temperature near the operating table from rising significantly higher than the surrounding environment.