顆粒物在人體上呼吸道內(nèi)運動沉降規(guī)律的研究.pdf

1、大氣污染對人類健康的影響早已引起世界各國的廣泛關(guān)注，大氣中的懸浮顆粒物是引起大氣污染的主要因素之一。其中，可吸入顆粒物是大氣中能夠吸入下呼吸道的顆粒物，大量流行病學研究表明它與呼吸系統(tǒng)疾病有關(guān)。因此，對人體上呼吸道內(nèi)流場及可吸入顆粒物運動沉降規(guī)律的研究具有十分重要的意義。 本文在總結(jié)了國內(nèi)外研究工作的基礎(chǔ)上，建立了一個完整的從人體口腔到前三級支氣管的3維幾何模型，運用CFD商業(yè)軟件分別對穩(wěn)態(tài)呼吸時三種呼吸強度(Q=30 L/m

2、in、Q=60 L/min和Q=90 L/min)下氣道內(nèi)的流場特性以及非穩(wěn)態(tài)呼吸時不同時刻氣道內(nèi)的流場特性進行了數(shù)值模擬研究。基于上述研究，在拉格朗日框架下追蹤研究了可吸入顆粒物的運動軌跡，并統(tǒng)計了顆粒在氣道內(nèi)不同部位的沉積分數(shù)。將數(shù)值模擬結(jié)果與已有的實驗數(shù)據(jù)進行了對比，表明數(shù)值模擬結(jié)果與實驗結(jié)果吻合良好。 利用建立的模型，分別采用標準к-ε和RNGк-ε湍流模型對人體上呼吸道內(nèi)的流場進行了模擬計算。通過分析流場特性得知，呼