本文關(guān)鍵詞：流固耦合作用下真實(shí)人體上呼吸道呼吸流渦結(jié)構(gòu)演化的數(shù)值仿真

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【摘要】：通過構(gòu)建真實(shí)人體上呼吸道三維規(guī)范模型,運(yùn)用大渦模擬數(shù)值方法,對考慮流固耦合作用的低強(qiáng)度循環(huán)呼吸模式下人體上呼吸道內(nèi)的呼吸流進(jìn)行了數(shù)值仿真,研究分析了人體口喉模型及氣管支氣管內(nèi)的氣流渦結(jié)構(gòu)及其演化過程。結(jié)果表明,循環(huán)吸氣過程中,氣流在口腔中部以及舌苔上部形成多個渦管,在聲門部位形成強(qiáng)烈的射流,在氣管前壁出現(xiàn)馬蹄渦,到氣管中部大尺度渦結(jié)構(gòu)逐步消失,支氣管中只剩下一系列小尺度渦結(jié)構(gòu);循環(huán)呼氣過程中,氣流在氣管底部產(chǎn)生較為復(fù)雜的渦結(jié)構(gòu),隨著氣流在氣管內(nèi)的融合,渦強(qiáng)度逐步減弱,在咽喉后壁形成拱狀渦,氣流進(jìn)入口腔后,渦結(jié)構(gòu)破裂,渦量擴(kuò)散,沒有較大的渦結(jié)構(gòu)產(chǎn)生。
【作者單位】： 軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院衛(wèi)生裝備研究所國家生物防護(hù)裝備工程技術(shù)研究中心;總后軍事交通運(yùn)輸研究所;中國人民解放軍第291醫(yī)院;
【關(guān)鍵詞】： 人體上呼吸道 呼吸流 流固耦合作用 渦結(jié)構(gòu)演化 數(shù)值仿真
【基金】：國家自然科學(xué)基金(31070832)資助項(xiàng)目
【分類號】：R56
【正文快照】： 2.總后軍事交通運(yùn)輸研究所,天津300161;3.中國人民解放軍第291醫(yī)院,包頭014040)1引言人體上呼吸道呼吸氣流運(yùn)動為氣固兩相流動,受上呼吸道結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和呼吸模式(呼吸頻率、呼吸流量)的影響,上呼吸道內(nèi)存在大尺度渦結(jié)構(gòu)向小尺度渦結(jié)構(gòu)過渡的湍流轉(zhuǎn)捩過程[1]。因此,渦結(jié)構(gòu)演化是人

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