可吸入顆粒物在人體上呼吸道中運(yùn)動(dòng)沉積的數(shù)值模擬.pdf

1、本文在廣泛參考對(duì)比了各種上呼吸道物理模型的基礎(chǔ)上，結(jié)合加拿大阿爾伯達(dá)省氣溶膠實(shí)驗(yàn)室提出的理想化口腔-咽喉模型及Weibel模型A中的氣管-支氣管模型，建立了一個(gè)完整的從口腔-前三級(jí)支氣管的三維幾何模型。分別采用RNGk-ε模型與大渦模擬(LES)的方法計(jì)算穩(wěn)態(tài)呼吸與非穩(wěn)態(tài)呼吸下三種呼吸強(qiáng)度(Q=30L/min，Q=60L/min和Q=90L/min)下的流場(chǎng)，同時(shí)在拉格朗日框架下追蹤可吸入顆粒物的運(yùn)動(dòng)軌跡，統(tǒng)計(jì)了顆粒的沉積狀況。并把數(shù)值

2、模擬得到的可吸入顆粒物的沉積率與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)能較好的吻合。而且數(shù)值模擬計(jì)算的結(jié)果表明了可吸入顆粒物在人體上呼吸道內(nèi)的沉積率主要取決于呼吸強(qiáng)度、顆粒大小與顆粒慣性三個(gè)主要因素。 　　本文的重點(diǎn)在于：其一，對(duì)各種上呼吸道幾何模型的分析比較，并提出一個(gè)較合理的從口腔-前三級(jí)支氣管的完整三維幾何模型；其二，采用兩種湍流模型計(jì)算流場(chǎng)，同時(shí)統(tǒng)計(jì)兩種情況下可吸入顆粒物在人體呼吸道中各個(gè)部位的沉積率，并把數(shù)值模擬的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，