可吸入颗粒物在人体上呼吸道中沉积特性研究

生物体内气固两相流是一项新兴的交叉学科研究，在我国尚处起步阶段，其研究无论对气固两相流和生物医学发展，还是对疾病治疗都有重要的意义。本项目提出基于计算机X射线断层摄影术和核磁共振成像技术相结合的数据采集和图像图形识别技术转换而得的全新的精确人体呼吸道几何模型，对人体呼吸道进行全面的气固两相流动数值模拟研究，建立基于时间滤波的大涡模拟亚时间尺度模型和可吸入颗粒物在非规则边界复杂流道的运动模型，考虑人体的气管壁面与通常固体壁面的很大差异性，如柔软性、粘附性呼吸性等特点，结合实验研究，对人体呼吸道中颗粒物的运动规律和沉积特性进行系统的研究，得出呼吸道内气流与可吸入颗粒间相互作用的运动规律及沉积特性，为明晰呼吸道疾病致病机理、药理作用、开发治疗药剂等提供有效的理论依据和新的研究途径。同时，也对生物体内气固气固两相流、复杂边界条件下的气固两相流动理论发展具有重要意义。