鼻腔阻塞条件下人体上呼吸道流动传热特性分析

摘要

目的 分析鼻腔阻塞时上呼吸道呼吸特征变化，获得呼吸道内流动换热过程的差异，从而为呼吸道疾病的诊断和治疗提供辅助支持。方法 本文基于计算机断层扫描（CT）数据建立了人体上呼吸道三维模型，并采用计算流体力学方法研究了正常呼吸和鼻腔阻塞条件下人体上呼吸道的流动传热特性。结果 正常呼吸时，由于鼻腔具有复杂几何形状以及较大的换热面积，呼吸气流在鼻腔后部已接近人体体温。单鼻腔阻塞时，高速气体和低速气体会在鼻腔后部快速掺混并均匀化，实现充分换热。当两侧鼻腔阻塞而从口腔进气时，鼻咽部和气道入口处的气流速度更高，且气流在口腔内换热强度较弱，温升较小。结论 稳定的鼻腔呼吸方式对维持人体呼吸舒适感，预防呼吸道疾病具有重要作用。

关键词

上呼吸道 / 鼻腔堵塞 / 呼吸气流 / 温度感知

基金资助

国家自然科学基金（No.52076143）资助