شبیه سازی انتقال و نشست میکروذرات در جریان دوفازی گاز - جامد در مدل راه هوایی بالایی انسان

درمقاله حاضر جریان هوای پایای سه بعدی به همراه انتقال و نشست میکروذرات در شرایط تنفسی استراحت و سنگین انسان شبیه سازی شده است و جریان لایه ای ناآشفته حاصله تحلیل شده است در دبی تنفسی معمولی تا سنگین، جریان ارام ورودی پس از عبور از ناحیه باریک تنگی حنجره دچار آشفتگی شده و آشفتگی ایجاد شده سبب افزایش نشست میکروذرات می شود. با ا ستفاده از نرم افزار حجم محدود تجاری، رهیافت اولر - لاگرانژ برای محاسبه مسیر ذرات و مدل کا - امگا در اعداد رینولدز پایین برای مدلسازی رژیم جریان هوای لایه ای تا آشفته استفاده شده است مدل هندسی راههای هوایی ارائه شده شامل راه دهانی از دهان تا نای (نسل صفرم) می باشد. این مدل نسبتاً ساده سازی شده است اما خصوصیات اصلی جریان ذرات معلق در هووا تحت شرایط رژیم جریان لایه ای تا آشفته درراههای هوایی بالایی را نشان دهد نتایج به دست آمده حاکی از آن است که ذرات عموماً در سطوح منحنی وار و لبه های کناری راههای هوایی و در اطراف آنها بیشتر نشست می کنند و نیز درجریان تنفسی با دبی بالا و ذرات بزرگتر، عمده نشست درراههای بالاتر روی داده و مقدار کمتری از ذرات به نسلهای پایینتر راه پیدا می کنند. نتایج کمی مطالعه حاضر می تواند مورد استفاده محققان علوم دارویی در زمینه تحلیل اثرات ذرات سمی در دستگاه تنفسی یا دارورسانی به مناطق مورد هدف در ریه قرار گیرد.

Keywords:

راههای هوایی بالایی انسان , جریان هوای لایه ای تا آشفته , نشست میکروذرات , شبیه سازی دینامیک ذره - سیال محاسباتی