نام پژوهشگر: سعید خلفوند

مدل اویلری جذب ذرات در ریه طی یک سیکل تنفسی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی مکانیک 1387
  سعید خلفوند   محمدسعید سعیدی

در این تحقیق، مدل دینامیکی جذب ذرات در ریه (شش ها) بر اساس دیدگاه اویلری-اویلری تدوین شده است. شبیه سازی مدل در طول کل ریه انجام شده و مقدار جذب در هر نسل از ریه بوسیله حل عددی معادله gde بدست آمده است. همه مکانیزم های مختلف جذب ذرات منظور شده و تأثیر هر مکانیزم با توجه به اندازه ذرات تحلیل شده است. معادله gde به صورت یک بعدی و با استفاده از روش مقاطع برای بدست آوردن توزیع ذرات تنفس شده در طول ریه حل شده است. برای شبیه سازی هندسه ریه از مدل متقارن وایبل و رابی و مدل نامتقارن هرسفیلد استفاده شده که برای مدل هرسفیلد و رابی محاسبات برای هر پنج لوب ریه به صورت جداگانه انجام شده است. همچنین ناحیه آلویولی ریه در یک سیکل تنفسی با انبساط و انقباض منظور شده است. در این رساله، رشد ذرات و برخورد ذرات با یکدیگر نیز مدل شده است. برای حل عددی معادله gde از روش گام های زمانی متفاوت و روش زیرچرخه استفاده شده که با روش شبکه متحرک برای حل رشد ذرات و برخورد ذرات با یکدیگر ترکیب شده است. مقایسه نتایج با مقادیر آزمایشگاهی و نتایج عددی نتایج نشان می دهد که ذرات بزرگتر در ابتدای ریه و ذرات کوچکتر در قسمت های انتهایی ریه جذب می شوند و در حالتی که رشد و برخورد ذرات در نظر گرفته شوند، جذب ذرات برای ذرات کوچکتر بیشتر می شود. نتایج نشان می دهند که بیشترین مقدار جذب ذرات در لوب راست پایین و کمترین مقدار جذب در لوب راست میانی رخ می دهد. مقدار جذب ذرات در مدل هرسفیلد در مقایسه با مدل ویبل کمتر می باشد.