[医药]呼吸阻力计算流体力学分析CFDUG二次开发论文.doc

呼吸阻力论文：呼吸防护面具罩体的流体力学分析及参数化建模研究【中文摘要】呼吸防护面具是劳动过程中预防和控制呼吸性职业危害、保障劳动者生命安全的重要保护装备。佩戴呼吸防护面具将产生额外呼吸阻力,它增加呼吸功,影响通气,降低工人的工作效率和工作能力。如何减少额外呼吸阻力是一直是国际呼吸防护领域研究的重点。本文旨在采用计算流体力学分析与参数化设计方法,用UG二次开发工具构建参数化的呼吸防护面具罩体几何模型,并对之进行流体力学分析,以确定面具罩体几何结构对呼吸阻力的影响,实现面具罩体的优化再设计。计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,简称CFD)是现代科学中解决复杂流动和传热问题的有效计算技术。本文采用计算流体力学分析呼吸防护面具罩体内呼吸气流情况,主要内容包括：根据现代实验技术及空气动力学相关研究,确定呼吸防护面具罩体内呼吸气流流场特征、模拟主控方程、边界条件和三维湍流模型；以基于人体适配设计的头部三维模型数据,构造呼吸气流几何模型,并采用专业网格划分软件ICEM CFD对其进行网格划分；采用计算流体力学分析软件CFX进行数值模拟分析,得到一定几何结构下呼吸防护面具的相关呼吸气流参数。参数化设计指用一组参数来约定设计对象的尺寸关系,.【英文摘要】Respiratory protective mask is an important protection equipment to prevent and control of occupational hazards, and respiratory protect workers life safety in labor process. Wear a respiratory protective mask will generate additional respiratory resistance, which increase the work of breathing, influence the ventilation and reduce workerswork efficiency and ability. How to reduce the additional respiratory resistance is always the emphasis in international respiratory protection research field. This pape.【关键词】呼吸阻力 计算流体力学分析(CFD) UG二次开发【英文关键词】Respiratory resistance Computational fluid dynamics (CFD) UG development【目录】呼吸防护面具罩体的流体力学分析及参数化建模研究摘要4-5Abstract5-6第1章 绪论9-141.1 论文研究背景及意义9-131.1.1 论文研究背景9-111.1.2 论文研究意义11-131.2 本文主要研究内容131.3 本章小结13-14第2章 呼吸防护面具流场特征分析14-212.1 确定流场流动的基本特征14-162.1.1 理想流体与粘性流体14-152.1.2 牛顿流体与非牛顿流体152.1.3 可压缩流体和不可压缩流体15-162.1.4 层流与湍流162.1.5 定常与非定常流动162.2 数值模拟主控方程16-182.2.1 连续性方程172.2.2 Navier-Stokes方程17-182.3 边界条件18-192.4 三维湍流模型19-202.5 本章小结20-21第3章 呼吸气流CFD分析21-383.1 CFD简介21-233.1.1 CFD在呼吸动力学方面的应用223.1.2 CFD软件CFX22-233.2 三维建模23-273.2.1 适配设计23-253.2.2 几何建模25-273.3 划分网格27-313.3.1 修复儿何28-293.3.2 面分组29-303.3.3 创建Body303.3.4 网格设置30-313.4 流场数值模拟31-373.4.1 前处理32-333.4.2 计算求解33-353.4.3 后处理35-373.5 本章小结37-38第4章 面具罩体参数化建模38-594.1 UG/Open简介38-394.2 参数化设计39-404.3 简单面罩的参数化建模40-584.3.1 UG/Open MenuScript定制菜单42-444.3.2 UIStyler设计对话框44-494.3.3 使用MFC创建工程框架49-514.3.4 编译”导入”