[01116572]支气管分叉网络中颗粒多相流的输运特性研究

将支气管树视为一个复杂的动力学系统,从物理的角度深入研究其颗粒多相流的输运特性,对于揭示支气管树的动力学机理、评估可吸入颗粒物的毒性风险以及优化气溶胶药物颗粒靶向治疗具有重要的科学意义。本项目组结合数值模拟和理论分析手段,对支气管分叉网络中的颗粒多相流动进行了系统研究。主要研究内容包括：（1）对支气管分叉结构进行了优化,得到了最优化的分叉比和分叉角度;（2）研究了支气管树的分形标度律和传导性标度特征,给出了支气管树的分形描述方法,发现了支气管树流动阻力和体积之间的标度关系;（3）采用渗流力学的方法研究了支气管树的气体输运过程,建立了气体渗流双孔隙率模型,得到了支气管树的有效渗透率;（4）采用计算流体力学的方法建立了支气管树的气体输运模型,模拟了支气管树中的稳态和非稳态单相气流传输过程,给出了支气管树中气流形式的动力学解释;（5）分别采用Eulerian 和Lagrangian 方法求解连续流体和颗粒轨迹,建立了支气管分叉网络中颗粒多相流的物理和数学模型,研究并得到了不同呼吸条件下颗粒物的沉降规律。 本项目正式发表SCI收录论文7篇,EI收录论文2篇