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作者:刘恩海;陈庚阳;戴文强;邹蕊;庄加玮;杜玉吉;钱辉金;刁永发;
单位:常州大学石油与天然气工程学院;常州大学城市建设学院;上海交通大学设计学院;中节能城市节能研究院有限公司;东华大学环境科学与工程学院;
摘要:工艺颗粒是造成慢性阻塞性肺病(chronic obstructive pulmonary disease, COPD)的主要原因之一,吸入工艺非球颗粒可能会加剧COPD患者的病情。本文通过数值模拟方法分析了5种不同形状的工艺颗粒在局部阻塞率为0.5的呼吸道(G3~G6及G11~G14)内的沉积特性,探究呼吸量、颗粒粒径及形状因子对非球颗粒在阻塞型呼吸道内运动规律的影响。结果表明:随呼吸量及粒径增大,工艺非球颗粒在G11~G14呼吸道内发生重力作用主导转变为惯性作用主导,且G3~G6及G11~G14呼吸道健康侧沉积的数量均较阻塞侧更多。随着非球颗粒形状因子的减小,呼吸道阻塞侧沉积的非球颗粒数量会明显增多,阻塞前端区域和阻塞位置的局部沉积率是健康呼吸道同级位置的1.3倍。球形颗粒(φ=1)与正四棱锥颗粒(φ=0.3828)在局部阻塞型呼吸道内总沉积率差异为35%,比健康呼吸道内沉积率差异高5%。因此,工艺非球颗粒对COPD患者的危害更大,需加强工业建筑中非球形颗粒的治理和个体防护。
关键词:职业安全;;阻塞型呼吸道;;工艺颗粒;;形状因子;;沉积特性
基金资助:常州市基础研究项目(CJ20235039);; 国家重点研发计划项目(2018YFC0705305)