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安全与环境学报2024年第10期:UV-LED表面消毒辐射场的数学模拟体系的建立及试验验证

来源:期刊VIP网 时间:


作者:童张法;姚森;江怡清;张连峰;申聪敏;刘乃鑫;闫建昌;

单位:广西大学化学化工学院;深圳清华大学研究院生态与环境保护实验室;南昌航空大学环境与化学工程学院;山西中科潞安紫外光电科技有限公司;中国科学院半导体研究所;

摘要:为了实现紫外发光二极管(Ultraviolet Light-Emitting Diodes, UV-LED)表面消毒器设计的优化、高效、智能化目的,研究建立了UV-LED表面消毒辐射场的数学模型,并进行了试验验证。根据该数学模型,编写了VBA(Visual Basic for Applications)程序,对辐射场进行了模拟和分析。结果显示,辐射模型的计算值与实测值接近,试验验证了辐射模型的可行性。试验进行了应用举例,当照射距离与灯间距的比值为0.4时,选择最大发光角90°的UV-LED可使辐射场最优化;当照射距离与灯间距的比值为0.8和1.6时,对应的最优选择分别是45°和30°的UV-LED。数学模型和相关计算方法为优化设计紫外线表面消毒设施提供了模拟、优化的有效工具。

关键词:环境工程学;紫外发光二极管(UV-LED);表面消毒;辐射场;数学模拟;试验验证

基金资助:深圳市科技计划项目(JCYJ20180306170551939,JCYJ20200109150612249)