负离子空气净化器对呼吸道内颗粒物沉降的影响研究

发布时间：2023-02-26 16:43

　　随着近些年流行病学的发展,研究人员发现空气中的颗粒物暴露情况与呼吸系统发病率和死亡率之间存在着显著的相关性。因此,在关注引起呼吸系统相关疾病的原因时,确定颗粒物随呼吸进入人体呼吸系统过程中的剂量就显得举足轻重。颗粒物的下呼吸道(包括细支气管、肺泡管和肺泡囊等结构)暴露量表示在人体呼吸过程中能够到达人体下呼吸道的颗粒物总量。据研究表明,颗粒物粒径是影响其在下呼吸道暴露量多少的重要因素之一,可以影响颗粒物在呼吸系统内的运动方式和沉积区域。而负离子空气净化器在净化颗粒物时,其凝并效应会带来颗粒物粒径方面的变化,因此研究负离子空气净化器对呼吸道内颗粒物沉降的影响便显得十分重要。根据已有研究,发现负离子净化效率与颗粒物粒径的变化密切相关,而且颗粒物在进入人体呼吸系统后会受到重力沉降、惯性碰撞和扩散等方面的影响。因此结合这两点并在前人相关研究的基础之上,设计了开启负离子空气净化器时颗粒物在下呼吸道的暴露量测量实验。在结合CT扫描技术和3D打印技术获得高度还原人体呼吸道边界和结构的呼吸道实物模型后,将模型与可模拟人体呼吸的人工肺连接,在洁净环境舱中用假人向呼吸道模型释放不同粒径的单分散颗粒物,通过测...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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1.绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 呼吸道模型发展研究现状
        1.2.2 颗粒物沉降相关研究
        1.2.3 负离子相关研究现状
    1.3 现存研究问题与不足
    1.4 本文主要研究内容
2.负离子净化机理与颗粒物理论
    2.1 负离子净化机理
    2.2 颗粒物特性
    2.3 颗粒物运动沉降机理
    2.4 本章小结
3.单分散实验系统与方法
    3.1 环境舱及通风系统
        3.1.1 实验环境舱
        3.1.2 实验环境参数
    3.2 实验设备
    3.3 实验方法
        3.3.1 实验工况
        3.3.2 实验设置
        3.3.3 实验流程
        3.3.4 实验注意事项
    3.4 实验测量误差来源分析
    3.5 本章小结
4.负离子对不同粒径颗粒物下呼吸道暴露的实验分析
    4.1 概述
    4.2 释放源稳定性及背景浓度测量
    4.3 负离子浓度测量
    4.4 颗粒物单分散性测试结果
    4.5 不同粒径颗粒物在下呼吸道暴露量的结果分析
    4.6 不同粒径下各位置颗粒物数量比结果及分析
        4.6.1 1μm颗粒物数量比结果分析
        4.6.2 1.5μm颗粒物数量比结果分析
        4.6.3 2.5μm颗粒物数量比结果分析
        4.6.4 5μm颗粒物数量比结果分析
    4.7 不同粒径颗粒物在下呼吸道内的暴露量百分比结果分析
        4.7.1 1μm颗粒物下呼吸道暴露量百分比结果分析
        4.7.2 1.5μm颗粒物下呼吸道暴露量百分比结果分析
        4.7.3 2.5μm颗粒物下呼吸道暴露量百分比结果分析
        4.7.4 5μm颗粒物下呼吸道暴露量百分比结果分析
    4.8 本章小结
5.实验用模型与理论模型结果的对比
    5.1 概述
    5.2 ICRP模型及其结果分析
    5.3 MPPD模型及其结果分析
    5.4 实验与模型对比结果分析
    5.5 本章小结
6.总结与展望
    6.1 总结全文
    6.2 研究展望
致谢
参考文献
附录
    附录1:ICRP计算参数



本文编号：3750535