流行病学调查已经表明空气中颗粒物浓度的上升与呼吸系统疾病、心血管疾病的发病率和死亡率的上升显著相关.有研究己证明颗粒物的健康损伤作用与吸入的颗粒剂量紧密相关.因此,研究颗粒在人体肺部的沉降特点对评估颗粒物的健康损伤效应具有非常重要的意义！研究3种机理作用下颗粒的沉降区域和沉降率,并分析粒径和颗粒质量密度2种因素对颗粒沉降的影响,为颗粒物的毒性和致病机理研究提供必要的剂量信息.鉴于呼吸送药的疗效与取决于药物的沉降区域和沉降率,因此该研究也在于为提高吸入式送药的药物靶向性提供合理性建议.研究中肺的形态使用经典Weibel A模型.该模型将呼吸系统分为24级(0-23,0-16级为TB区,17-23级为P区).在CFD模型中本文将肺等效为一维变截面圆管——喇叭模型.本文数值分析了在惯性碰撞、重力沉降和布朗扩散3种沉积机理单独和共同作用下,粒径范围为0.01-10 μm的颗粒的区域沉降率(TB区和P区)、肺部的总沉降率和分级沉降率.同样,通过将质量密度设置为100、1000和4000kg/m3,数值分析了粒径范围为0.01-100 μm的颗粒的区域沉降率、肺部的总沉降率和分级沉降率.最后,分析了粒径和密度2种因素对沉降的综合效应.在给定的粒径和密度下,仅1种或者2两种沉积机理在颗粒的沉降中起主导作用,对0.01-0.1 μm的颗粒起主导作用的沉积机理为布朗扩散,对0.1-2 μm颗粒起主导作用的为布朗扩散和重力沉降,对2-10 μm颗粒起主导作用的为重力沉降和惯性碰撞.粒径不同的颗粒沉降的主要区域不同.较小的颗粒主要沉降在中间和末端级数,较大的颗粒主要沉降在前端级数.较小颗粒的沉降与密度无关.粒径大于0.1μm的颗粒的沉降率随着密度增加而增加.研究说明了沉积机理在颗粒沉降过程中的作用特点和粒径与密度是影响颗粒沉降的2个重要因素.