شبیه سازی عددی جریان هوای آرام و نشست ذرات در دستگاه تنفسی انسان

در تحقیق حاضر با در نظر گرفتن مدل مجاری دستگاه تنفسی انسان که به کمک عکس های پرتونگاری رایانه ای تولید شده است، انتقال و نشست میکرو ذرات با قطرهای 5 و 10 میکرومتر شبیه سازی و تحلیل می گردد. معادله اویلر در جریان پایدار برای دینامیک سیال و ذرات در عدد رینولدز کم به کار گرفته شده است. معادله انتقال جرم برای انتشار میکرو ذرات در مجرای تنفسی جهت شبیه سازی بهره برده شده و نتایج به کمک نتایج سایر پژوهش ها معتبرسازی شدهاست. نتایج دینامیک سیالات محاسباتی ذرات نشان میدهد که: (1) بازده نشست ذرات با افزایش قطر ذرات، افزایش یافته همچنان که مشاهدات فیزیولوژیکی در علوم پزشکی تأیید می نماید که بخشی از ذرات در مقیاس میکرو و نانو می توانند در سیستم تنفسی نشست نمایند و بخش دیگری به سمت انتهای ریه و دستگاه تنفسی تحتانی فرار نمایند. (2) مطالعه حاضر ) یک روند دقیق کلی در جهت دستیابی به مشخصات سطح مقطع راههای هوایی در جهت محوری مجرا می باشد. (3) افزایش سرعت در ورودی نای در حالت پایا و آرام تا انتهای نای در حدود 71 درصد می باشد. (4) بیشینه سرعت در حالت پایا و آرام در ورودی لوب راست در حدود 20 درصد از لوب چپ بیشتر می باشد.

کلیدواژه ها:

جریان تنفسی ، نشست میکرو ذرات ، مجاری تنفسی ، دینامیک سیالات محاسباتی