病毒颗粒在人体气管中热泳作用规律探究.pdfVIP

病毒颗粒在人体气管中热泳作用规律研究 周涛覃世伟杨瑞昌 清华大学热能系北京100084 摘要运用热能工程上对热泳作用研究的必威体育精装版方法，首次研究病毒颗粒在人体气管内的热泳作用规 律。从热泳的角度计算和诠释了病毒颗粒的物理运动特性，较好地解释了不同环境温度下病毒颗粒的 在人体内沉积的差异，指出病毒对成人和儿童在热泳作用下效果的一致性。采用热泳作用的视角来看 待分析病毒运动特性是值得探索的新途径。 关键词病毒颗粒热辣气管 冬去春来，本是美好季节的更替．但去年春天的sARs，2004年的春天开始以至夏天 重现的禽流感，都跟随春天的脚步，自南向北，在亚洲开始蔓延。每一种病毒都有独特 的来源及生物特性，但共同的一点是，对生物体发挥毒理作用之前都必须首先通过一定 的物理传播途径到达目标。病毒的传播途径之一是风尘传播：病毒在空气中湿度合适的 情况下瓤空气中的微尘颗粒形成可传播的病毒粒子，或者病毒和花粉等结合成传染性颗 粒，然后传播到人群之中。病毒颗粒就其尺寸而言，属于可吸人颗粒物一类，热泳作用 对此类颗粒的传播扩散有着重要的影响。目前，可吸人颗粒物对人体的健康的研究是国 际前沿热门课题”)，但热泳研究主要集中于能源和环境保护部门。在人体卫生领域的研 究成果还未见报道。本文研究了不同环境温度下热泳作用对病毒颗粒在人体内扩散沉淀 的影响，从颗粒扩散的独特角度探讨了病毒的传播规律，为病毒理论提供了创新性发展 方向的建议。 l原理与模型 Dictionary)vims辞条 病毒颗粒的尺度大小根据韦伯斯特大学辞典@铀ster’sc01kge 微米间。所以，sARs病毒颗粒与禽流感病毒颗粒都属于可吸入颗粒物范畴，可以运用 可吸人颗粒物热泳研究的相关理论来研究其物理扩散特性。可吸人颗粒物的热泳作用就 是指：含颗粒(固体颗粒或者液体颗粒)的气体中，当存在温度梯度时，将产生热泳力． 这个力驱使悬浮颗粒向温度降低方向迁移，温度梯度越大，热泳力越大。温度梯度可以 由气体内部的温度不均导致，也可以是因为气体与壁面之间存在温度差异。本文中所指 的是：人体鼻腔通道与气管的温度与吸入气流之间的温度差异，将影响吸人气流内病毒 颗粒在人体内的扩散沉淀。 1．1热泳速度公式 基金项目：国家973重大课题子项目(2002cB2儿604) 一505一 1980年Talbot‘21提出计算热泳速度的公式： u。=叫K旱 ㈩ 式中： UT一热泳速度(颗粒朝向冷壁面运动的单位时间内通过距离的描述)，m，s； T一气流温度，K； VT一气流温度与壁面温度梯度，K，m； v—运动粘性系数，m2／s； 10一热泳系数或归约热泳速度，其计算如下： 。 K：Kfh-一羔!曼一。型：曼d墅蛩 (2) 。 (1+3cm(K皿))【l+21c_1+2C。(Kn)】 式中：cm=1．146：c。=1．147；c。=2．20；1c一热导比率，为： (3) ，c=Kp／Kg 式中：k。一粒子热导率；w“m·K)i k。一气体热导率，w，(m．K)； c～库宁汉滑移修正系数，为： C=1．O+踟(a+C2exp(一c3，勋)) (4) 式中：C1=1．2：c2=O．41；c3=o．88；Xn—努森数，为： Kh=2九，d (5) 式中：d—微粒的直径，m；九—空气分子自由程．m，为： 九：J，_．f上