Laminer hava akışına sahip bir ameliyathanede partikül kontrolünün sayısal analizi

Abstract

Bu tezde, laminer havalandırma sistemine sahip bir ameliyathanedeki hava akışı ve partikül dağılımı farklı geometrik ve akış koşulları için sayısal olarak incelenmiştir. Çalışmada, tavan yüksekliği, çıkış menfez konum ve sayısı, laminer akış difüzör boyutu, hava değişim katsayısı ve partikül boyutu araştırma parametreleri olarak belirlenmiştir. Bu parametrelerin cerrahi alandaki partikül dağılımı ve hava değişim verimliliği üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Ameliyathane boyutlarının oluşturulmasında Karadeniz Teknik Üniversitesi Farabi hastanesinde yer alan bir ameliyathane referans olarak dikkate alınmıştır. Sayısal çalışma, ANSYS Fluent (v.15) yazılımı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Genel karakter olarak incelenen her bir araştırma parametresi için, laminer havalandırma sistemi ile cerrahi alan üzerinde tek yönlü bir hava akışının oluştuğu belirlenmiştir. Ameliyathane tavan yüksekliğinin azalması ve hava değişim katsayısının artmasıyla cerrahi alandaki partikül miktarının azaldığı belirlenmiştir. Ayrıca, çıkış menfez konum ve sayısının enfeksiyon yayılım kontrolünde etkili olduğu ve laminer akış ünitesi boyutunun artmasıyla hasta etrafındaki partikül konsantrasyonunun önemli ölçüde azaldığı saptanmıştır.

In this thesis, the airflow and particle distribution in an operating room with laminar ventilation system are investigated numerically for different geometric and flow conditions. In this study, the ceiling height, air exhaust – outlet position and number, laminar flow diffuser size, air change rate and particle diameter are determined as the research parameters. The effects on the particle distribution in the surgical field and air exchange efficiency of these parameters are investigated. An operating room that is of located in Karadeniz Technical University Farabi Hospital is considered as a reference for the establishment of operating room dimensions. Numerical study is performed with ANSYS Fluent (v.15) software. For each research parameter examined, as a general character, it is determined that the laminar ventilation system creates an unidirectional airflow over the surgical area. It is determined that the amount of particle in the surgical field decrease with decreasing of the ceiling height in the operating room and increasing of the air change rate. In addition, it is found that the air – exhaust outlet number and location are effective in controlling the spread of infection and the particle concentration around the patient decrease significantly with increasing of the laminar airflow unit size.