程 智，洪大富，李 抄，严新忠，周卫斌，杜耀华*

（1.军事科学院系统工程研究院卫勤保障技术研究所，天津 300161；2.天津科技大学电子信息与自动化学院，天津 300222）

0 引言

生物气溶胶是指悬浮于空气中包含有微生物或生物大分子等生物活性物质的微粒体系，按照内含的生物活性物质属性可将其分为细菌气溶胶、病毒气溶胶、生物毒素气溶胶及真菌气溶胶等[1]。病原微生物（包括新型冠状病毒等）所形成的生物气溶胶对公共卫生安全存在潜在危害。生物气溶胶经过气流输送，输送过程中经过蒸发，会转化为粒径更小的气溶胶。小粒径（小于1.5 μm）生物气溶胶质量更轻，受重力作用更小，极易在空气中长时间悬浮、扩散[2-10]。深入理解小粒径生物气溶胶的传播规律、开展小粒径气溶胶的高效收集，可为溯源分析提供更为精确的前置信息，对制订感控措施、降低感染风险具有重要意义。旋风式分离采集装置是一种用于气固体系或者液固体系的分离设备，其工作原理是依靠气流切向引入造成的旋转运动，使具有不同惯性离心力的颗粒或液滴在结构内部实现分离。高雪琦等[11]对不同结构尺寸下小型旋风分离器对微米级颗粒的分离性能进行计算研究，表明排气管直径对粒子阻滞效率和压力降影响显著。狄文静等[12]对PM2.5 细颗粒物进行分离，分析了流速对粒子分离性能的影响，在避免压力降升高的前提下提升了分离效果。孟柯含等[13]研究了分离器在大气监测过程中影响分离性能的因素，应用离散相模型进行气固两相流耦合计算，得到了较优的排气管长度结果。……