空气污染对人类的健康造成了严重的威胁,并且新型冠状病毒肺炎（COVID-19）已成为全球最紧迫的公共卫生问题。因此对人体肺的研究就显得尤为重要,这能够为肺部疾病治疗提供一定的理论依据。本文将分形理论与数值模拟相结合来研究呼吸道内的流场以及颗粒场。在定常流以及脉动流下,对单分叉结构进行优化以及介绍分析了呼吸道全局阻力。对数值模拟与分形理论预测的定常流与脉动流的全局流场特征进行了对比分析,并且详细分析了脉动流的局部流场特征。讨论了不同呼吸强度以及粒径对颗粒在呼吸道中沉积形态以及沉积效率的影响。最后讨论了不同呼吸强度、异常呼吸和不同部位呼出颗粒物的分形分布。结果表明:分形理论能够预测低雷诺数定常流下呼吸道内部的阻力,但对于脉动流阻抗的预测偏差较大。分形理论能够预测呼吸道各出口质量流量的均值,而且在低雷诺数下,分形理论的预测结果与数值模拟吻合度非常高。虽然呼吸道模型是对称的,但是呼吸道内部的速度分布为非对称结构。颗粒在呼吸道内部的沉积效率随着呼吸强度的增大而增加,同时也随着粒径的增大而增加。小粒径颗粒更容易进入肺深处。呼吸强度对呼出颗粒的分形分布有一定影响,但影响程度不大。根据高分形维数区域的大小以及位置来判断肿瘤的生长程度及位置具有一定可行性。