| 中文摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6页 |
| 主要符号表 | 第7-11页 |
| 第一章 绪论 | 第11-31页 |
| 1.1 课题背景及意义 | 第11页 |
| 1.2 呼吸系统中的气固两相流问题 | 第11-12页 |
| 1.3 呼吸道系统 | 第12-15页 |
| 1.4 国内外研究进展 | 第15-23页 |
| 1.4.1 呼吸道模型 | 第15-18页 |
| 1.4.1.1 口喉、鼻腔模型 | 第15-16页 |
| 1.4.1.2 肺部呼吸道模型 | 第16-18页 |
| 1.4.2 纳米可吸入颗粒物 | 第18-19页 |
| 1.4.3 吸湿性可吸入颗粒物 | 第19-21页 |
| 1.4.3.1 大气颗粒物 | 第19页 |
| 1.4.3.2 药物吸入剂 | 第19-20页 |
| 1.4.3.3 香烟烟雾 | 第20-21页 |
| 1.4.4 纤丝状可吸入颗粒物 | 第21-22页 |
| 1.4.5 国内外研究进展小结 | 第22-23页 |
| 1.5 课题研究思路和技术路线 | 第23-25页 |
| 1.5.1 数值模拟方面 | 第23-24页 |
| 1.5.2 实验研究方面 | 第24-25页 |
| 1.6 本章小结 | 第25页 |
| 参考文献 | 第25-31页 |
| 第二章 球形颗粒物在受阻塞下呼吸道内的CFD-DPM数值模拟 | 第31-43页 |
| 2.1 基于CFD-DPM的气固流动三维层流模型 | 第31-33页 |
| 2.1.1 气相场层流模型 | 第31-32页 |
| 2.1.2 球形颗粒物运动方程 | 第32-33页 |
| 2.2 模拟对象与条件 | 第33-34页 |
| 2.2.1 受COPD影响的G5-G8呼吸道模型 | 第33页 |
| 2.2.2 边界与初始条件 | 第33-34页 |
| 2.3 模型验证——基于WEIBEL模型的G3-G5呼吸道沉积率对比 | 第34-35页 |
| 2.4 结果分析 | 第35-41页 |
| 2.4.1 流场分布 | 第35-39页 |
| 2.4.2 沉积形式 | 第39页 |
| 2.4.3 沉积率 | 第39-41页 |
| 2.5 本章小结 | 第41页 |
| 参考文献 | 第41-43页 |
| 第三章 球形多组分可吸入颗粒物-蒸汽作用的CFD-DPM数值模拟 | 第43-70页 |
| 3.1 基于CFD-DPM的气固流动三维湍流模型 | 第43-49页 |
| 3.1.1 气相场Transition SST湍流模型 | 第44-46页 |
| 3.1.2 球形颗粒物运动方程 | 第46-49页 |
| 3.1.2.1 布朗运动 | 第47页 |
| 3.1.2.2 随机轨道模型及近壁面修正 | 第47-48页 |
| 3.1.2.3 底层网格流体速度线性插值 | 第48-49页 |
| 3.2 多组分可吸入颗粒物-蒸气作用模型 | 第49-51页 |
| 3.3 模型验证 | 第51-56页 |
| 3.3.1 稳态模拟验证：氯化钠颗粒在高相对湿度条件下的增长 | 第51-54页 |
| 3.3.2 非稳态模拟验证：丙三醇液滴在非稳态相对湿度条件下的增长 | 第54-56页 |
| 3.4 模拟对象与条件 | 第56-59页 |
| 3.4.1 理想口喉模型 | 第56-58页 |
| 3.4.1.1 网格独立性验证 | 第56-57页 |
| 3.4.1.2 初始、边界条件与工况 | 第57-58页 |
| 3.4.2 理想G3-G6呼吸道模型 | 第58-59页 |
| 3.4.2.1 网格独立性验证 | 第58-59页 |
| 3.4.2.2 初始、边界条件与工况 | 第59页 |
| 3.5 结果分析一——理想口喉模型内干/湿壁面条件的影响 | 第59-64页 |
| 3.5.1 相对湿度分布 | 第59-60页 |
| 3.5.2 沉积比 | 第60-61页 |
| 3.5.3 沉积形式 | 第61-64页 |
| 3.5.3.1 流量的影响 | 第61-63页 |
| 3.5.3.2 壁面湿度的影响 | 第63-64页 |
| 3.5.3.3 入口相对湿度的影响 | 第64页 |
| 3.6 结果分析二——理想G3-G6呼吸道内壁面温度与相对湿度条件的影响 | 第64-67页 |
| 3.6.1 速度与相对湿度分布 | 第64-65页 |
| 3.6.2 沉积比 | 第65-66页 |
| 3.6.3 沉积形式 | 第66-67页 |
| 3.7 本章小结 | 第67-68页 |
| 参考文献 | 第68-70页 |
| 第四章 球形可吸入颗粒物的CFD-DEM数值模拟 | 第70-84页 |
| 4.1 基于CFD-DEM的气固流动三维层流模型 | 第70-72页 |
| 4.1.1 气相场层流模型 | 第70页 |
| 4.1.2 球形颗粒物运动方程 | 第70-72页 |
| 4.2 模拟对象与条件 | 第72-74页 |
| 4.3 结果分析 | 第74-82页 |
| 4.3.1 流场分布 | 第74页 |
| 4.3.2 沉积率 | 第74-75页 |
| 4.3.3 颗粒运动 | 第75-82页 |
| 4.3.3.1 宏观位置分布 | 第75-76页 |
| 4.3.3.2 分区位置统计 | 第76-81页 |
| 4.3.3.3 径向平面位置和速度分布 | 第81-82页 |
| 4.4 本章小结 | 第82-83页 |
| 参考文献 | 第83-84页 |
| 第五章 纤丝状可吸入颗粒物的沉积实验研究 | 第84-100页 |
| 5.1 实验系统与流程 | 第84-87页 |
| 5.2 图像处理方法 | 第87-88页 |
| 5.3 结果分析 | 第88-97页 |
| 5.3.1 沉积比 | 第88-91页 |
| 5.3.2 匹配Stokes数与沉降因子 | 第91-93页 |
| 5.3.3 纤丝状颗粒物方向分布 | 第93-97页 |
| 5.3.3.1 纤丝状可吸入颗粒物方向角绝对值的平均值|θ|分布 | 第93-94页 |
| 5.3.3.2 纤丝状可吸入颗粒物长度对方向角绝对值|θ|的影响 | 第94-96页 |
| 5.3.3.3 入口流量对方向角绝对值|θ|的影响 | 第96-97页 |
| 5.4 本章小结 | 第97-98页 |
| 参考文献 | 第98-100页 |
| 第六章 重力沉降影响下球形可吸入颗粒物的CFD-DPM模拟 | 第100-116页 |
| 6.1 呼吸道模型选择 | 第100-102页 |
| 6.2 模拟对象与条件 | 第102-104页 |
| 6.3 结果与讨论 | 第104-114页 |
| 6.3.1 流场分布 | 第104-108页 |
| 6.3.2 颗粒物沉积形式 | 第108-111页 |
| 6.3.3 颗粒物沉积比 | 第111-114页 |
| 6.3.3.1 沉积比-Stokes数St关系 | 第111-112页 |
| 6.3.3.2 沉积比-沉降因子γ关系 | 第112页 |
| 6.3.3.3 沉积比-沉降因子γ和Stokes数St关系 | 第112-114页 |
| 6.4 本章小结 | 第114-115页 |
| 参考文献 | 第115-116页 |
| 第七章 结论与展望 | 第116-118页 |
| 攻读博士学位期间论文发表情况 | 第118-119页 |
| 致谢 | 第119页 |
