环境因素对外耳道湿度影响的数值模拟分析.pdfVIP

中华生物医学工程杂志2017年4月第23卷第2期 ChinJBiomedEng，April2017，Vol.23，No.2 ·139 · ·新技术与临床 · 环境因素对外耳道湿度影响的数值模拟 分析 庄惠文 黎建峰 王东芳 熊观霞 【摘要】 目的 通过计算流体力学（CFD）的方法研究外耳道气流的特点，探讨环境因素对外耳 道湿度的影响，为外耳道部分生理及病理现象提供初步的理论依据。方法 通过病史、耳镜、耳内镜、 中耳分析仪筛选出一例研究对象，用CFD的方法计算稳定状态下的外耳道气流温度、速度和湿度特 点，分析环境因素（气流速度、温度和湿度）对外耳道气流湿度的影响。结果 在外耳道皮肤释放水蒸 -6 2 3 气的速率为1.557×10 kg/ms、外界温度20℃、环境湿度5.991g/m 、环境风速0.25m/s情况下，外耳道 -4 气流的平均温度为34.01℃；外耳道区域的平均气流速度为4.6×10 m/s；外耳道区域的平均湿度为 3 18.963g/m ，湿度从里向外逐渐减小，环境温度的下降（温差的增大），外耳道湿度降低。当环境风速小 于0.5时，外耳道湿度只是发生轻微变化，之后随着环境气流速度的增大，外耳道湿度快速下降。外耳 道湿度随着环境湿度同步上升。结论 外耳道是一个相对闭塞的区域，气流速度极低，温度与人体温 度非常接近，湿度呈现从里向外梯度减少。外耳道湿度随着环境风速的增大而降低；环境温度通过改 变气流影响外耳道的湿度，但影响的幅度不大；外耳道湿度随环境湿度同步上升。 【关键词】 耳道； 微流体分析技术； 湿度 基金项目：广东省自然科学基金（2015A030313094） Numericalflowsimulationinthehumidityofexternalauditorycanal ZhuangHuiwen，LiJianfeng， Wang Dongfang，XiongGuanxia. Otorhinolaryngology Hospital，Otolaryngology Institute of the First AffiliatedHospital，SunYat⁃senUniversity，Guangzhou510080，China Correspondingauthor：XiongGuanxia，Email：xgx001@163.com 【Abstract】 Objective To determinetheinfluenceofenvironmentalfactorsontheexternalauditory canalhumiditythroughthecharacteristicsofexternalauditorycanalflowcalculatedviacomputationalfluid dynamics （CFD），andtoprovidethepreliminarytheoreticalbasisforthephysiologicalandpathological phenomenaoftheexternalauditorycanal. Methods Astudycasewasselectedbyreviewofhistory，and findingsofotoscopy，earendoscopy，acousticimmittancemeasurementandCTscanning.CFDmethodwas usedtocalculatethetemperature，velocityandhumiditycharacteristicsoftheexternalauditorycanalin steadystate.Theeffectsofenvironmentalfactors （suchasairflowvel