Исследованы возможности моделей отсоединенных вихрей (DES-моделей) применительно к полости носа человека, представляющей сложную переменного сечения структуру с многочисленными выступами и неровностями (носовые пазухи и раковины). Трехмерная геометрическая модель (3D-модель) полости носа выполнена по результатам компьютерной томографии в программном пакете Mercury Amira. Конвективные потоки в 3D-модели заданы в программном пакете Ansys Icem CFD. Для 3D-модели полости носа впервые выполнен нестационарный расчет без осреднения по времени, учитывающий функцию перепада давления при дыхании. Результаты моделирования сопоставлены с экспериментальными результатами, полученными для аналогичной твердотельной 3D-модели. DOI: 10.21883/JTF.2017.03.44256.1919 ВведениеПредлагаемая вниманию читателей работа посвяще-на исследованию конвективных турбулентных потоков в каналах нерегулярной формы, плохо поддающихся точному геометрическому описанию. К ним можно от-нести многие природные объекты, такие как, напри-мер, гидросистемы, литосистемы, геосистемы. К кана-лам нерегулярной формы, в частности, можно отнести дыхательную систему человека, в которой происходит конвективное движение воздуха.Исследование включает численное нестационарное и экспериментальное моделирование движения воздушных потоков внутри полости носа и околоносовых пазухах.Первая трехмерная математическая модель одной из половин носа, усеченная в области носоглотки, была создана в 1995 г. Кеыхани (Keyhani) и др.[1]. За по-следние десять лет в мире наблюдается всплеск по количеству публикуемых в данном направлении работ. Некоторые из них представлены нами в списке литерату-ры [2-4]. В зависимости от изменения или неизменности моделируемых параметров потока от времени следует выделить две большие группы, представляющие стаци-онарное (независимое от времени) и нестационарное (учитывающее изменение параметров потока во време-ни) моделирование. В качестве граничных условий в стационарных моделях задают массовый расход, напри-мер [2], или перепад давления [3]. В нестационарных моделях граничные условия также заданы как стацио-нарные при условии постоянного расхода на входе в носовую полость [4].Экспериментальные исследования имеют значитель-но более длительную историю. Первые твердотельные модели появились в 20-е−30-е гг. прошлого века (ав-торы П. Минк, Ховбаер, К. Такахаши, О. Бусингер, Дж. Шейдлер) [5,6], однако до сих пор эти исследования остаются актуальными. Дело в том, что сложное миниа-тюрное строение полостей носа значительно затрудняет исследование движения конвективных потоков даже при условии применения твердотельных моделей. Как пра-вило это визуальные наблюдения за движением потока подкрашенной жидкости или дыма в твердотельной мо-дели. Причем форма модели для удобства наблюдателей может быть увеличенной.В работах [7,8] твердотельные модели выполнены в натуральную величину, включают левую и правую половины носа с носовыми пазухами и разделитель-ной перегородкой. В качестве рабочей среды приме-нен воздух, а наблюдение за изменениями параметров конвективного ...
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.