【摘 要】
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近年来,颗粒物(PM)已成为我国乃至世界各国城市环境空气中的首要污染物,受到人们的高度重视与广泛关注,因为颗粒物不仅对全球气候与城市能见度产生负面作用,而且对人们的身体健康有直接影响。本文研究通过数值方法模拟得出1-10 μm颗粒物在人体肺部支气管G3-G6级共面模型内的传输与沉积规律,并对改善颗粒药物的靶向治疗效果提供一定的参考意见。本文计算方法采用单向耦合法(one way coupling)
【机 构】
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能源科学与工程学院,中南大学,湖南长沙,410083 公共卫生学院,中南大学,湖南长沙,41008
【出 处】
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中国环境科学学会室内环境与健康分会第八届学术年会( IEHB 2017)
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近年来,颗粒物(PM)已成为我国乃至世界各国城市环境空气中的首要污染物,受到人们的高度重视与广泛关注,因为颗粒物不仅对全球气候与城市能见度产生负面作用,而且对人们的身体健康有直接影响。本文研究通过数值方法模拟得出1-10 μm颗粒物在人体肺部支气管G3-G6级共面模型内的传输与沉积规律,并对改善颗粒药物的靶向治疗效果提供一定的参考意见。本文计算方法采用单向耦合法(one way coupling),对流场采用欧拉法,而对颗粒物的传输形态则采用拉格朗日法中的离散相模型。因此,整个数值计算分两步进行:先计算流场,再计算颗粒物场。在G3-G6对称共面模型中,1和2μm的颗粒物很难在惯性冲击或者重力沉降两种机理下产生沉积。同时,该模型中各支气管的直径相对于1、2μm的颗粒物来说太大,其内气流速度也相对太大,布朗扩散也不能发生作用。小于2U m的颗粒物在管径比较大,气流速度比较大的区域沉积比较少,大于3μm的颗粒物可以在惯性冲击和重力沉降的作用下沉积在此区域。颗粒物粒径越大,越容易沉积在呼吸道的前段。本研究表明颗粒物在不同空气流速情况出现不同的沉积效率;而且不同尺寸的颗粒物在肺部不同级数的沉积效率也不同。为呼吸道疾病患者在采用吸入式治疗时提供了一定的理论依据。
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