مقاله شبیه‌سازی عددی پخش ذرات اطراف سیستم تنفسی یک مانکن در حالت ایستاده و خوابیده در داخل اتاق
مقاله شبیه‌سازی عددی پخش ذرات اطراف سیستم تنفسی یک مانکن در حالت ایستاده و خوابیده در داخل اتاق
در این مقاله تاثیر موقعیت مانکن به همراه سیستم تنفسی در اتاق دارای سیستم تهویه بر میدان جریان و پخش ذرات به صورت عددی بررسی شده است. میزان جذب و نشست ذرات درون سیستم تنفسی و اتاق از دیدگاه لاگرانژی مورد مطالعه قرار گرفته است. سیستم تنفسی مورد بررسی شامل بینی، حلق فوقانی، حلق تحتانی، حنجره و نای بوده که توسط عکس‌های سی‌تی اسکن تولید و روی مانکنی سه‌بُعدی سوار شده است. مانکن درون اتاقی دارای ۴ دریچه خروجی و ۲ دریچه ورودی در حالت ایستاده و در حالت خوابیده مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای شبیه‌سازی میدان جریان از نرم‌افزار انسیس فلوئنت ۱۷/۲ و برای مدل‌سازی آشفتگی از مدل آشفته چهارمعادله‌ای انتقال تنش برشی گذار استفاده شده است. شبیه‌سازی‌ها در ۳ مقدار متفاوت دبی تنفسی در حالت دم و برای ذراتی در ۴ قطر متفاوت انجام شده‌اند. نتایج نشان می‌دهد که میزان نشست ذرات روی سطوح مانکن خوابیده به‌علت نیروی گرانش بیشتر از مانکن ایستاده است. میزان ورود ذرات به سیستم تنفسی مانکن کمتر از ۰/۴% کل ذرات ورودی است. همچنین بینی ذرات بزرگ را جذب می‌کند، در حالی که با کاهش قطر ذرات، میزان بیشتری از ذرات در قسمت‌های پایین‌تر سیستم تنفسی رسوب می‌کنند.
کلمات کلیدی: مانکن ایستاده و خوابیده، ذرات معلق، سیستم تنفسی، دینامیک سیالات
