不同环境温度对人体呼吸道内颗粒物沉积规律的影响

作者：冯亚宁; 崔新光^*

来源：医用生物力学, 2023, 38(04): 670-676.

DOI：10.16156/j.1004-7220.2023.04.005

• 环境温度
• 人体呼吸道
• 气体流动
• 颗粒物沉积

目的 探究环境温度对人体呼吸道内气体流动和颗粒物沉积规律的影响。方法 采用计算流体动力学(computational fluid dynamics, CFD)方法模拟具有黏液层的人体呼吸道内的气固两相流；考虑6种不同环境温度(-25、-15、0、15、26.7、45℃)和8种不同粒径(1～8μm)的颗粒物。结果 气流流速与6种温度下平均气流流速的差异可达39.42%;气流湍流动能与6种温度下湍流动能平均值的差异可达到11.59%;气流温度变化与6种温度下气流温度变化平均值的差异可高达82.4%。颗粒总沉积率与6种温度下总沉积率平均值的差异可达14.72%;颗粒局部沉积率与6种温度下局部沉积率平均值的差异可达到37.08%。结论 环境温度差异会影响人体呼吸道内部的气流流场性质，进而会影响颗粒物在呼吸道内的沉积规律。因此，获得精准的颗粒物在人体呼吸道内的运动沉积规律，有必要考虑环境温度的影响。

• 出版日期2023
• 单位航天学院; 华中科技大学