مدلسازی سه بعدی جریان هوا درمجاری تنفسی دچار گرفتگی به روش دینامیک سیالات محاسباتی

در این مقاله به مدلسازی عددی جریان هوا در مجاری تنفسی مبتلا به بیماری انسداد مزمن مجاری تنفسی که به اختصار COPD نامیده می شود پرداخته شده است. مدل مورد بررسی در این مقاله شامل مجاری تنفسی است و هندسه ای سه بعدی با ساختاری نزدیک به ابعاد حقیقی دستگاه تنفسی دارد. دو مدل مختلف با نوع گرفتگی متفاوت با اشکال مختلف برگرفته از بیماری COPD مورد بررسی قرار گرفت و سپس شبیه سازی جریان هوا روی هر کدام به روش حجم محدود و با استفاده از نرم افزار فلوئنت انجام پذیرفت. جریان هوا بصورت دائم، تراکم ناپذیر و نیوتنی در نظر گرفته شده است رژیم جریان آرام لایه ای بوده و مجاری همگی جدار صلب فرض شده اند. روابط حاکم مسئله معادلات ناویر - استوکس و شرط مرزی برای ورودی مدل (ورودی نای) سرعت تعیین شده و در خروجی ها از شرط مرزی فشار استفاده شده است در نتایج، انحنای پروفی سرعت به سمت دیواره داخلی برونش ها و نیز زوج ورتیسیته در مقاطع عمود برجریان، دیده می شود و علاوه بر آن گرفتگی سبب تغییراتی در الگوی جریان سیال می گردد.

Keywords:

راههای هوایی , جریان هوا , شش , انسداد راههای هوایی , آلودگی هوا