首页 > 文献资料
-
无心跳供体肺支气管内气体二次流动特性分析
无心跳供体(NHBD)肺有望解决临床供肺严重不足的问题,肺内低温通气被公认为是NHBD肺在体低温保护的有效方法之一.通过建立3D非对称四级支气管模型,借助计算流体动力学(CFD)方法,分别研究在3种被动呼吸频率(0.125、0.25、0.5 Hz)条件下肺支气管内的二次流结构特性.研究结果表明,被动吸气时主支气管截面上不存在二次流结构,且截面上大无量纲速度差分别为0.67(@0.125 Hz)、0.5(@0.25 Hz)和0.3(@0.5Hz),但在被动呼气时存在明显的二次流结构,且其截面大无量纲速度差增大到1.25、1.1和1.06;随着支气管级数的增加,无论是吸气还是呼气状态,其对应截面上都存在明显的二次流动结构,但呼吸频率对其截面上大无量纲速度差变化的影响不大(维持在1.0左右);总体来讲,左肺各支气管内的流动结构比右肺要复杂一些,这与左右支气管的不对称结构有关.该研究明确了低温保护性气体在NHBD肺支气管内的流动总是伴随着二次流的特性,这对于进一步探索其临床保护工艺研究具有重要的指导意义.
关键词： 无心跳供体肺(NHBD) 支气管 二次流 低温通气 -
人体呼吸道的二级及三级支气管内吸气流动的数值研究
呼吸系统的主要生理机能是在大气和血液之间交换氧气和二氧化碳,其生理过程与呼吸道内的气体流动和输送有密切关系.本文利用数值模拟方法对呼吸道内二级及三级支气管模型内的吸气过程进行数值研究,研究表明:二级支气管的计算结果与现有的实验值吻合很好;在三级支气管内,当人体处于正常吸气流量下,支气管内未发生任何分离现象,但流道几何形状的弯曲和分岔使支气管内出现强烈的二次流现象,主流速度出现倾斜分布及m-型分布特征,从而加大了分岔管内侧壁面及前后侧壁面上的切应力;在三级支气管的末级管内,流量分流不均匀,在计算条件下,中部支气管内的流量与侧部支气管内的流量之比为1.2.
