Impact of vehicle interior geometry on chosen volatile carcinogens concentration distribution in vehicle cabin

The phenomena of volatile carcinogens pollution of interior atmosphere is an important issue on public health field. A car vehicle is a specific environment of human life where levels of volatile compounds concentration are much higher than ie in buildings (houses or offices). The VOCs sources can be divided on external (polluted air inlet through vehicle ventilation system) an internal (emission from cabin equipment materials). The volatile organic compounds are absorbed by human body mostly by respiratory system. The significant impact on toxicological characteristic of in-vehicle VOCs, in parallel with physical-chemical properties of the substance and exposition time, has also concentration distribution in vehicle cabin, especially the concentration on user head level. In the paper the results of CFD simulation of cabin geometry impact on chosen VOCs (benzene and toluene) distribution is presented. The geometrical model of vehicle cabin has been made and its insignificant modification was conducted to proof cabin geometry impact on driver exposure on the carcinogens carried out by ventilation system.

Obecność kancerogenów z grupy lotnych połączeń organicznych, w szczególności w pomieszczeniach zamkniętych, jest istotnym problemem z zakresu zagadnień w obszarze zdrowia publicznego. Pojazd samochodowy jest środowiskiem życia człowieka, w którym poziomy stężeń substancji z grupy lotnych połączeń organicznych znacznie przekraczają stężenia w budynkach mieszkalnych czy biurowcach. Źródła LZO (benzenu i toluenu) w kabinie pojazdu można podzielić na dwa rodzaje: zewnętrzne (zanieczyszczone powietrze wprowadzane do wnętrza kabiny za pomocą systemu wentylacyjnego pojazdu) oraz wewnętrzne (emisja z materiałów stosowanych we wnętrzu kabiny pojazdu). Lotne związki organiczne przedostają się do organizmu ludzkiego głównie za pomocą dróg oddechowych, a na ocenę ich wpływu toksycznego na zdrowie użytkowników oprócz właściwości fizykochemicznych substancji oraz czasu ekspozycji ma również znaczący wpływ dystrybucja tych substancji we wnętrzu pojazdu, w szczególności ich koncentracja na wysokości głowy użytkownika. W niniejszym artykule zaprezentowano wyniki symulacji komputerowej (metoda CFD) cyrkulacji powietrza wewnątrz kabiny pojazdu w aspekcie rozkładu wybranych kancerogenów z grupy LZO. Wykonano model geometryczny kabiny pojazdu, a następnie poprzez nieznaczne modyfikacje geometrii wnętrza udowodniono wpływ geometrii na narażenie kierowcy na kontakt z lotnymi substancjami o charakterze kancerogennym wprowadzanymi poprzez system wentylacyjny pojazdu.