شبیه سازی خنک کاری مغز در یک مدل سه بعدی سر انسان با استفاده از CFD

در این مقاله، برای اولین بار مدلی سه بعدی از سر انسان ارائه می شود که فارغ از اعمال ضرایب انتقال حرارت جابجایی مرزی در سطح مشترک با سیال پیرامون، به بررسی انتقال حرارت آن میپردازد. در این مدل با محاسبه میزان گرمای تولید شده از سوخت و ساز درون سلولی، گرمای انتقال یافته به مغز توسط سیستم گردش خون و انتقال حرارت جابجایی اجباری بین سر و هوای سرد ، توزیع دمای داخلی مغز و سر و میزان خنک کاری بدست آمده است. این مدل از پردازش داده های پاتولوژیکی تصاویر سه بعدی توموگرافیک MRI سر یک انسان بالغ در نرم افزار CATIA استخراج شد و بنابراین شبیه سازی بر روی یک مدل واقعی انجام گرفت. با انتقال این مدل در نرم افزار تحلیل عددی FLUEN تولید، انتقال و دفع حرارت از مغز و سر بررسی شد . از معادله پِنِس به منظور شبیه سازی انتقال حرارت زیستی در بافت های سر استفاده شده و کانتور توزیع دما در سر انسان و هوای محیط، بردارهای سرعت ناشی از جابجائی اجباری هوای محیط استخراج گردید.

کلیدواژه ها:

انتقال حرارت زیستی ، مدل سه بعدی سر انسان ، معادله پنس ، دینامیک سیالات محاسباتی