نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی
نویسندگان
1 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک، بخش حرارت و سیالات، دانشکدهی مهندسی مکانیک، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران
2 دانشیار، بخش حرارت و سیالات، دانشکدهی مهندسی مکانیک، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران
3 استاد، بخش حرارت و سیالات، دانشکدهی مهندسی مکانیک، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران
4 دانشیار، بخش گوش و حلق و بینی، دانشکدهی جراحی سر و گردن، دانشگاه علوم پزشکی شیراز، شیراز، ایران
چکیده
توربینیتها در گرم و مرطوب کردن هوای عبوری از بینی نقش مهمی داشته و جریان عبوری از مجرای بینی را تحت تاثیر قرار میدهند. هدف این پژوهش، مدلسازی تاثیرات برداشتن توربینیت تحتانی بر میدان جریان، انتقال حرارت و رطوبت از مخاط حفرهی بینی به هوا و مقایسهی آنها در قبل و بعد از جراحی میباشد. عمل توربینکتومی به صورت مجازی روی مدل محاسباتی و تحت نظر متخصص صورت گرفته است. در این پژوهش جریان به صورت آرام و غیردائمی و دیوارهی مجرای بینی به صورت صلب و با شرط عدم لغزش در نظر گرفته شده و همچنین مخاط روی سطح دیوارهی مجرای بینی با ضخامت ثابت مدلسازی شده است. دما و رطوبت روی سطح مخاط با استفاده از محاسبات به دست میآید. نتایج نشان میدهد که برداشتن توربینیت تحتانی به میزان قابل توجهی روی عملکرد گرم و مرطوب کردن هوای ورودی به بینی تاثیر میگذارد. میانگین مقدار هر دو شار حرارت و رطوبت برای حالت بعد از جراحی کمتر است.
کلیدواژهها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
Numerical Simulation of Flow Field, Heat and Moisture Transfer in the Human Nasal Cavity Pre and Post Virtual Turbinectomy
نویسندگان [English]
- Parisa Rahmani 1
- Hossein Shamohammadi 1
- Omid Abouali 2
- Homayoon Emdad 3
- Mohammad Faramarzi 4
1 M.Sc. Student, Thermofluid Department, Mechanical Engineering Faculty, Shiraz University, Shiraz, Iran
2 Associate Professor, Thermofluid Department, Mechanical Engineering Faculty, Shiraz University, Shiraz, Iran
3 Professor, Thermofluid Department, Mechanical Engineering Faculty, Shiraz University, Shiraz, Iran
4 Associate Professor, Department of Otolaryngology, Head and Neck Surgery Faculty, Shiraz University of Medical Sciences, Shiraz, Iran
چکیده [English]
Turbinates play an important role in conditioning of inhaled air and affect the airflow passing the nasal cavity. The purpose of this study is to investigate the effect of removing inferior turbinate on flow field, heat and moisture transfer from mucosa into the inhaled-air in a human nasal cavity and comparison of them before and after the surgery. Turbinectomy was performed virtually on the computational model under the specialist’s supervision. In this study the airflow assumed to be laminar and unsteady. The nasal wall assumed to be rigid and no slip boundary condition was set. Moreover, the mucous layer assumed to be within fixed thickness in all over nasal cavity surface. The temperature and humidity distribution over the surface of mucusa are found by numerical computation. The results depict that conditioning of the nasal airway deteriorates by removing the inferior turbinate. For a specific air flow rate, both the heat and moisture flux averages decrease after surgery.
کلیدواژهها [English]
- Turbinectomy
- Inferior Turbinate
- Computational Fluid Dynamics (CFD)
- Virtual Surgery
- Nasal Cavity
- Heat/Moisture Transfer