不同空调环境下鼻腔内环境的数值模拟

摘要：

鼻腔作为与外界环境直接相连的呼吸器官,其内环境极易受外界环境影响改变而引起不适或加重疾病风险,因此对人体长时间暴露的空调环境下鼻腔内环境的研究很有必要.为了研究不同空调环境下的吸入气流对鼻腔温湿度调节功能的影响,根据健康人体CT扫描切片重建3D鼻腔模型,利用Transition SST湍流模型和组分输运模型进行数值计算,得到了鼻腔内详细的气流速度场、温度场、相对湿度场分布,结果显示在温度(temperature,T)和相对湿度(relative humidity,RH)分别为18℃/30％、24℃/50％和28℃/70％的典型空调环境工况下,较为低温低湿的空调环境使鼻腔内部存在更大的低温干燥区;18℃条件下鼻腔内环境有63％的区域温度低于33℃;18℃/30％RH条件下呼吸蒸发水量是28℃/70％RH下的1.73倍;在咽部出口处吸入气流基本能被调节至满足进入下呼吸道的条件.可见室内空调工况对鼻腔内环境存在影响,较低湿度和温度的室内环境增加鼻腔调节负荷;本文应用的数值模拟方法可以较为准确且快速地模拟人体鼻腔内的气流及热湿交换,可应用于不同环境对鼻咽功能结构影响的量化评价及辅助临床评估诊断.

关键词：鼻腔、计算流体力学、Transition SST模型、气流场、温湿度

所属期刊栏目：22

分类号：X820.3;TU831.1(环境质量分析与评价)

资助基金：北京市重点实验室开放课题BZ0344KF20-03

在线出版日期：2022-10-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：9874-9880