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流体力学方法测量全鼻窦开放对鼻腔鼻窦气流的影响

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中华耳鼻咽喉头颈外科杂志 2009年第11期44卷 911-917页

作者：熊观霞黎建峰江广理詹杰民容亮湾许庚中山大学附属第一医院耳鼻咽喉科医院中山大学耳鼻咽喉科研究所广州510080 中山大学应用力学与工程系

目的从流体力学角度探讨全鼻窦开放术对鼻腔鼻窦气流的影响，比较鼻腔鼻窦气流走向、速度、压力和分布以及鼻腔鼻窦气流交换在手术前后的差异。方法在1例健康成年女性鼻窦CT扫描基础上，使用Fluent 6．1．22软件模拟出正常人鼻腔鼻窦结... 详细信息

目的从流体力学角度探讨全鼻窦开放术对鼻腔鼻窦气流的影响，比较鼻腔鼻窦气流走向、速度、压力和分布以及鼻腔鼻窦气流交换在手术前后的差异。方法在1例健康成年女性鼻窦CT扫描基础上，使用Fluent 6．1．22软件模拟出正常人鼻腔鼻窦结构，并在此基础上再模拟出鼻内镜下全鼻窦开放手术后的鼻腔鼻窦模型，利用Navier—Stokes方程计算、比较手术前后气流流速、压力、分布和迹线。结果①全鼻窦开放术后鼻腔总鼻道气流量明显减少，中鼻道和开放的筛窦连通区域的气流量增加，在稳态吸气时增加10％，呼气时增加9％；②全鼻窦开放术后相当于原窦口鼻道复合体的手术区域的气流速度提高，鼻腔流场的最大速度发生了变化，手术后吸气时左侧鼻腔出现了2个高速区域，一是与手术前一致的下鼻甲前端的高速区域，另一区域在中鼻道的前端，相当于原钩突与中鼻道之间的区域，速度为5．03m／s；③全鼻窦开放术后气流在鼻前庭、总鼻道、下鼻道、鼻咽等位置的迹线与手术前大致相近，但手术区域的气流轨迹发生了较大变化，上颌窦、筛窦连通区域和蝶窦内形成大范围的涡旋；④全鼻窦开放术后鼻腔的总体压强逐渐降低，鼻腔中部压强降低较为明显；⑤全鼻窦开放术后各鼻窦内气流均有不同程度增加，上颌窦最多，蝶窦次之，额窦气流增加不明显。结论全鼻窦开放术后鼻腔以中鼻道为主的手术区域的气流速度、流量和迹线都有可能发生变化；各鼻窦的气流增加，上颌窦最为明显。

关键词：呼吸力学气流鼻腔鼻窦内窥镜检查耳鼻喉外科手术

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钩突对鼻腔及上颌窦气流力学的影响

中华耳鼻咽喉头颈外科杂志 2009年第1期44卷 10-15页

作者：熊观霞黎建峰詹杰民江广理容亮湾许庚中山大学附属第一医院耳鼻咽喉科医院广州510080 中山大学应用力学与工程系

目的从流体力学的角度探讨钩突对正常鼻腔的气流走向、压力、流速、分布和对鼻窦气流交换的影响。方法在正常成人鼻窦CT扫描基础上，使用Fluent 6．1．22软件模拟出正常人鼻腔、鼻窦结构和切除钩突后的鼻腔、鼻窦结构，利用Navier-Stoke... 详细信息

目的从流体力学的角度探讨钩突对正常鼻腔的气流走向、压力、流速、分布和对鼻窦气流交换的影响。方法在正常成人鼻窦CT扫描基础上，使用Fluent 6．1．22软件模拟出正常人鼻腔、鼻窦结构和切除钩突后的鼻腔、鼻窦结构，利用Navier-Stokes方程分别计算切除钩突前后左侧鼻腔-鼻窦的气流流速、压力、分布和迹线。结果①切除钩突前后，气流在鼻腔主要通道的压力和分布没有变化：总鼻道和中鼻道气流量分别占鼻腔气体总流量的50％和30％；②切除钩突前后，鼻腔气流速度均在总鼻道最快、中鼻道次之，气流最大速度出现在左鼻阔与下鼻甲前端之间的区域，而气流迹线变化不大；③切除钩突前，钩突附近区域吸气和呼气时的流速无差异；钩突被去除后，该区域的气流速度增加，且呼气相的速度明显比吸气相大；④切除钩突后，上颌窦内的气流量增加。结论从气流力学的角度认为，钩突结构主要影响钩突附近区域的气流速度和上颌窦的气流交换，而且这种影响与钩突的形态结构有关。

关键词：鼻腔上颌窦呼吸力学钩突

不规则海浪谱造波及波浪由深至浅传播的演化研究

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水动力学研究与进展（A辑） 2017年第1期32卷 40-45页

作者：罗莹莹胡文清詹杰民苏炜陈志涯赵陶中山大学工学院应用力学与工程系广州510275

该文通过试验方法研究了中山大学深浅水水池波浪传播过程,对规则波和不规则波在不同水深、周期条件下的波浪在深浅水传播变化特征进行了描述。结果表明:在不规则波作用下,随着波浪在浅水的继续推进,波浪的能量频域分布出现显著的2倍频... 详细信息

该文通过试验方法研究了中山大学深浅水水池波浪传播过程,对规则波和不规则波在不同水深、周期条件下的波浪在深浅水传播变化特征进行了描述。结果表明:在不规则波作用下,随着波浪在浅水的继续推进,波浪的能量频域分布出现显著的2倍频谱峰值;无论是否波浪破碎,浅水区波谱的波浪的主频仍与入射波的频谱峰值保持一致,但谱形变宽,产生一些高频的波浪;涌浪传播到浅水区,能量在频域内重新分配,激发出基本频率的整数倍频。研究成果可以为工程实际以及波浪在深浅水地形传播的数模研究等提供试验数据和参考。

关键词：波浪破碎浅水变形模型试验频谱分析

基于动网格技术对泥沙输运和局部冲淤的数值模拟

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水动力学研究与进展（A辑） 2018年第2期33卷 162-168页

作者：詹杰民马文韬余凌晖龚也君罗莹莹中山大学工学院应用力学与工程系广州510275

该文建立泥沙输运和床面冲淤的垂向二维模型,采用SST k-ω模型模拟湍流并使用VOF法处理自由面运动,同时用动网格技术实现水底地形变化,计算了水平射流的泥沙冲淤问题。流场和地形变化的计算结果与实验数据基本一致,从而验证了计算模型... 详细信息

该文建立泥沙输运和床面冲淤的垂向二维模型,采用SST k-ω模型模拟湍流并使用VOF法处理自由面运动,同时用动网格技术实现水底地形变化,计算了水平射流的泥沙冲淤问题。流场和地形变化的计算结果与实验数据基本一致,从而验证了计算模型的可靠性。在此基础上,该文进一步研究动床条件下的带横向沟槽明渠流动中水底地形随时间的变化过程。结果表明,水流在上坡过程中,由于水深减小流速增大,上坡部分受到局部冲刷作用;而坡顶处由于泥沙沉积形成一个小沙丘,坡顶位置在来流作用下逐渐向下游推移,最终地形趋于平衡状态。

关键词：动网格泥沙输运局部冲淤

周期性呼吸与稳态呼吸状态下正常鼻腔气流的数值模拟比较

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中华耳鼻咽喉头颈外科杂志 2010年第9期45卷 737-741页

作者：熊观霞黎建峰庄惠文周旭辉詹杰民许庚中山大学附属第一医院耳鼻咽喉科医院广州510080 中山大学附属第一医院放射科广州510080 中山大学应用力学与工程系

目的比较周期性呼吸状态与稳态呼吸状态下正常鼻腔气流的流场特点.方法根据正常成人鼻腔的CT扫描,利用计算流体力学软件Fluent建立正常的鼻腔模型,模拟周期性呼吸下鼻腔的气流状况,选取其中某些时刻（呼气加速区第15.600秒、呼气减速... 详细信息

目的比较周期性呼吸状态与稳态呼吸状态下正常鼻腔气流的流场特点.方法根据正常成人鼻腔的CT扫描,利用计算流体力学软件Fluent建立正常的鼻腔模型,模拟周期性呼吸下鼻腔的气流状况,选取其中某些时刻（呼气加速区第15.600秒、呼气减速区第16.495秒）的气流状态与相同流量下稳态呼气状态下的气流状态进行比较.结果周期性呼吸时第15.600秒与入口流量为697.25ml/s稳态呼气情况下鼻腔气流参数如下：两种呼吸状态下,左鼻腔主要通道气流的平均速度、最大速度和压强相近,各鼻窦内气流的平均速度相近;气流分布均以总鼻道和中鼻道为主,两者分别占气流总流量的50%和30%以上;两种呼吸状态下,下鼻道和总鼻道下部的气流流线均以直线为主,中鼻道、上鼻道和总鼻道中上部的气流流线呈抛物线形.周期性呼吸第16.495秒（距离交界点0.005 s）时鼻腔气流平均速度为0.0706 m/s,气流在鼻咽和鼻阈等宽阔区域形成大范围的涡旋运动;而入口流量为7.62 ml/s稳态呼气时左鼻腔气流的平均速度为0.0415 m/s,鼻腔气体的流动与高流量时相似.结论在相同流量时,除在呼气和吸气交界点附近外,周期性呼吸和稳态呼吸状态下鼻腔气流流动的各参数相似.

关键词：呼吸力学鼻腔鼻窦气流呼吸

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高层建筑表面风压的数值风洞模拟研究

中山大学学报（自然科学版） 2008年第S2期47卷 117-121页

作者：吕付玉杨仕超詹杰民李庆祥许伟唐剑高若凡中山大学应用力学与工程系广东广州510275 广东天联工程有限公司广东广州510600 广东省建筑科学研究院广东广州510500

与风洞试验相比,数值风洞具有成本低、周期短、适用广泛等诸多优点,然而由于缺乏足够的研究与验证工作,其精度及可靠性还没有被广泛接受。应用CFD方法建立两个典型高层建筑的数值风洞模型,进行建筑表面风压的模拟与验证,计算结果表明,... 详细信息

与风洞试验相比,数值风洞具有成本低、周期短、适用广泛等诸多优点,然而由于缺乏足够的研究与验证工作,其精度及可靠性还没有被广泛接受。应用CFD方法建立两个典型高层建筑的数值风洞模型,进行建筑表面风压的模拟与验证,计算结果表明,数值风洞可以很好的反应建筑风压的分布规律,除背风面等少数区域,风压模拟结果具有较好的精度,具有很好的参考价值。

关键词：数值风洞 CFD 高层建筑风压系数

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外界温度对鼻腔气流影响的数值模拟研究

中华耳鼻咽喉头颈外科杂志 2011年第11期46卷 928-932页

作者：熊观霞黎建峰雷文斌周旭辉詹杰民许庚中山大学附属第一医院耳鼻咽喉科医院广州510080 中山大学应用力学与工程系

目的采用数值模拟技术研究在不同外界温度下，健康成年人鼻腔鼻窦的气流流场特点。方法根据健康成年人鼻腔鼻窦CT扫描，利用计算流体力学软件Fluent建立正常的鼻腔模型，模拟周期性呼吸下，外界温度在0℃、24％、37℃时鼻腔的气流状况... 详细信息

目的采用数值模拟技术研究在不同外界温度下，健康成年人鼻腔鼻窦的气流流场特点。方法根据健康成年人鼻腔鼻窦CT扫描，利用计算流体力学软件Fluent建立正常的鼻腔模型，模拟周期性呼吸下，外界温度在0℃、24％、37℃时鼻腔的气流状况，计算并分析不同温度下鼻腔气流场参数的异同。结果周期性呼吸下，吸气相加速区与减速区的鼻腔温度分布不完全对称，吸气加速区温度大于减速区，越靠近过渡点相同流量下加速区与减速区差异越大；呼气相鼻腔温度比较平稳；无论吸气和呼气相，各鼻窦温度分布基本保持一致。外界温度在0℃和24℃时，鼻腔的加温作用主要位于鼻腔前部；鼻腔吸气相的气流速度明显不同，但各鼻道的气流比例、流线差异不大；外界温度对呼气相鼻腔主要通道的气流运动影响很小。外界温度在0℃、24℃、37％时，每个呼吸周期内鼻窦气流平均速度的变化都相近，但温差增大了鼻窦内气体的无规则流动。结论外界温度影响吸气相鼻腔的温度和鼻腔主要通道的气流速度，温差增大了鼻窦内气体的无规则流动。

关键词：温度呼吸力学鼻腔鼻窦呼吸

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湍急入水群沙的动态研究

机械开发 2000年第4期 1-2,41页

作者：詹杰民李毓湘中山大学广东广州510275 香港理工大学

以 90～ 15 0 μm的标准细沙为研究对象 ,进行垂直入水群沙射流的实验研究 ,给出群沙入水后的运动规律。

关键词：液-固两相流射流实验研究湍急入水群沙

基于大涡模拟和局部滤波同化方法的海洋环流模式

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海洋学报 2004年第3期26卷 8-15页

作者：詹杰民严晓海中山大学应用力学与工程系广东广州510275 美国特拉华大学遥感中心

结合最小二乘法极值原理,提出了一种基于局部谱展开的滤波同化方法,把测量数据和数值计算过程中出现的高频短波滤掉,并将高度计数据同化到了求解过程中.结果既增加了数值稳定性,又提高了数值模拟的准确性.针对在海洋环流问题中水平的流... 详细信息

结合最小二乘法极值原理,提出了一种基于局部谱展开的滤波同化方法,把测量数据和数值计算过程中出现的高频短波滤掉,并将高度计数据同化到了求解过程中.结果既增加了数值稳定性,又提高了数值模拟的准确性.针对在海洋环流问题中水平的流动性质和垂直的不同的特点,我们还将大涡模拟的思想和直接涡黏的思想分别应用于水平方向和垂直方向,给出的方法是一种适用于海洋环流和浅水环流问题的大涡模拟湍流模式.对热带和北太平洋一年四季非定常季风作用下环流的数值模拟表明,提出的方法非常有效,数值结果与实际相当吻合.

关键词：大涡模拟局部滤波同化方法差分法海洋环流