حل تحلیلی مدل پیوسته دست انسان به منظور تعیین دمای میانگین پوست در دمای محیطی 10˚C توسط نرم افزار فلوئنت

انتقال حرارت نقش اصلی را در سیستم های زیستی ایفا می کند که تحت تأثیر ه ندسه عروق، نرخ جریان خون محلی و ظرفیت حرارتی خون قرار دارد. مجموعه دست شامل 4 عضو اصلی بازو، ساعد، کف دست و انگشتان می باشد. در دست دو نوع انتقال حرارت هدایت وسط بافت ها و جابه جایی توسط مویرگ ها وجود دارد. در این مطالعه از پیش پردازنده گمبیت در طراحی مدل پیوسته دست انسان و تعیین شبکه های محاسباتی و برای حل مدل از نرم افزار فلوئنت به روش حجم محدود استفاده گردید توزیع دما در داخل دست و اطراف آن در دمای محیطی 283 درجه کلوین به دست آمد. نرم افزار فلوئنت امکان تغییر شبکه به صورت کامل و تحلیل جریان برای هندسه های پیچیده را فراهم می سازد. نوع شبکه های محاسباتی توسط این گروه نرم افزاری شامل شبکه هایی با المانهای مثلثی و چهار ضلعی (برای هندسه های دوبعدی) و چهار وجهی، شش وجهی و هرمی (برای هندسه های سه بعدی) می باشد. در نهایت توزیع دمای پوست روی هر عضو رسم گردید و به کمک انتگرال گیری دمای میانگین پوست مربوط به هر عضو بدست آمد. دمای میانگین پوست بازو 296/64، پوست ساعد 292/23، پوست کف دست 288/30 و پوست انگشت 282/98 درجه کلوین محاسبه شد. شبیه سازی دو بعدی دست انسان نشان می دهد که روند کاهش دمای میانگین پوست از بازو شروع و تا انگشتان ادامه می یابد که این کاهش به دلیل کاهش اثر انتقال حرارت هدایت و جابه جای در داخل دست می باشد.

Keywords:

مدل پیوسته دست انسان , انتقال حرارت زیستی , هندسه رگ ها , خواص ترموفیزیکی خون