Количественная оценка поступления загрязняющих веществ из атмосферного воздуха в организм человека на основе математической модели дыхательной системы
Вы здесь
Аннотация:
Исследуется течение запыленного воздуха в участке воздухопроводящих путей от носовой полости до сегментарных бронхов, а также оседание пылевых частиц различных размеров и плотностей при различной интенсивности дыхания. Воздух является несущей фазой, твердые пылевые частицы – несомой фазой. Моделирование реализуется с помощью программного пакета ANSYS CFX. Получены поля скорости течения воздуха в воздухоносных путях, траектории движения частиц и количественные оценки оседания частиц в воздухоносных путях при различной интенсивности дыхания.
Ключевые слова:
верхние и нижние воздухоносные пути человека, численное моделирование, нестационарный процесс, различная интенсивность дыхания, пылевые частицы, частицы микроразмера, доля осевших частиц, плотность частиц
обновлено: 26.09.2025
Комментарии - 4
Добрый день, уважаемые авторы!
Очень актуальный материал. Появилось несколько вопросов.
Почему ограничились 5-ю генерациями бронхов?
Как в модели легких учесть оседание частиц? В упругой среде уже нет взаимодействия со стенками, через которое механизм оседания был учтен в модели бронхов.
На фазе выдоха частицы выводятся из организма? Как-то учитываются различия в свойствах стенок по оседанию и отрыву частиц в различных генерациях бронхов?
Добрый день!Благодарим за вопросы.
Воздухоносные пути рассматриваются до 5-ой генерации бронхов из-за своей хрящевой структуры, которая отличается от мягких тканей легких, и из-за турбулентных явлений, происходящих в исследуемых участках.
Частицы, не осевшие на стенках воздухоносных путей, проникают в легкие, где забиваются в порах.
Условие оседания частиц считается одинаковым на всей поверхности воздухоносных путей.
Добрый день, коллеги! Ваше исследование представляет глубокую научную проработку и крайне высокую практическую значимость! Скажите, модель учитывает оседание и/или прилипание твердых частиц на стенках дыхательной системы? Для каких размеров это характерно? Какие частицы (размеры) задерживаются естественными функциями организма? Учитывает ли такую "фильтрацию" модель?
Добрый день! Благодарим за вопросы.
Модель учитывает оседание частиц. Количество осевших частиц зависит от их размера и плотности. Частицы большего размера или имеющие большую плотность чаще оседают на стенках верхних участков воздухоносных путей, благодаря чему меньшее количество частиц достигает легких.