人体上呼吸道内部流动的模拟对于很多学科的研究具有重要的价值,如流体力学、嗅觉学、医学等等,其研究成果可应用于嗅觉形成机理的阐释和上呼吸道疾病的治疗等领域。近年来,计算流体力学已经广泛的应用于该领域的研究中,并取得了一定的成果,但仍有很多问题需要进一步研究。阻塞性睡眠呼吸暂停及低通气综合症是以睡眠中的呼吸暂停及低通气为主要特征的睡眠呼吸疾病,其发病率约在2%～4%。普遍认为,该症与上呼吸道解剖结构异常和肌群的张力改变有密切联系。该综合症的主要治疗方法是口腔矫治器和持续正压通气(CPAP)。现有的对于该症及其治疗方法机理的描述主要是基于影像学的结论,较为简单和笼统。本论文首先以临床数据为依托,建立了较为真实的人体上呼吸道模型。采用计算流体力学模拟了人体上呼吸道的内部流动,并通过将计算结果与文献和临床数据进行比较,验证了计算结果的有效性;在此基础上,采用5种流动模型(Laminar,Standard k-ε, Low Re k-ε, Spalart-Allmaras, SST k-ω)求解了上呼吸道的内部流场,发现在平静呼吸下Standard k-ε计算结果误差较大,在该状态下推荐采用层流模型计算。进一步研究发现,口气道和体位对上呼吸道内部流动有一定的影响,建议在今后的研究中予以考虑。在此基础上,本文对该综合症的两种主要治疗方法(口腔矫治器和持续正压通气)治疗前后的病人上呼吸道的内部流动进行了模拟,对比了治疗前后详细的流场数据。结果显示,口腔矫治器治疗后,病人的咽腔截面积显著增大,同一部位的静压力大幅度升高,流速降低,各个部分的阻力下降,但鼻腔内的流动参数在吸气和呼气状态下均无明显变化。上述变化有助于消除咽腔的塌陷,从而达到治疗目的。通过对持续正压通气治疗4种压力下的流场的响应情况进行比较和分析,可以看出流量基本随着压力线性变化。沿流动方向,咽部的压力、速度、Re数等,随着压力的增加显著升高。结果显示,持续正压通气可以有效的防止气道塌陷。由于鼻腔的限速作用,持续正压通气不会对病人的鼻甲造成严重的损伤。