izpis_h1_title_alt

Računalniška simulacija toka fluida skozi prožni kanal nespecificiranih oblik z aplikacijo na biološkem sistemu
Pirnar, Jernej (Avtor), Širok, Branko (Mentor) Več o mentorju... Povezava se odpre v novem oknu, Bombač, Andrej (Komentor)

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (44,69 MB)
MD5: 128D862AD0F7EA37F99976BD98A53534

Izvleček
Obstruktivna apneja med spanjem (angl. Obstructive sleep apnoea - OSA) je motnja dihanja v spanju, ki zaradi večnivojskih vzročnih mehanizmov še ni povsem pojasnjena, kar terja nadaljnjo pozornost raziskovalcev različnih strok. S sklopljeno računalniško FSI-simulacijo poskušamo razložiti pojav trepetanja mehkega neba z uvulo in nastanek obstruktivne zapore žrela pri toku zraka skozi zgornjo dihalno pot človeka. Osredinimo se na območje velofarinksa, kjer je podajnost zgornjih dihal najvišja. V fazi vdiha se zaradi subatmosferskega intraluminalnega tlaka pojavi oženje žrela, ob izdihu pa se dihalna pot zaradi nadtlaka razširi. Z računalniško simulacijo napovemo sočasen pojav trepetanja mehkega neba. Frekvenca trepetanja, ki kaže na pojav smrčanja, je enaka 17,8 Hz. Pokažemo, da trepetanje mehkih struktur ni posledica nestabilnosti uporabljene numerične sheme sklopljenja. Ko krajevno skalo opazovanja respiratornega sistema zmanjšamo, razkrijemo, da je tok fluida dvofazen, mehanski sistem pa dvojno sklopljen. Razvijemo in zgradimo fizikalni eksperiment, ki zajema bistvene karakteristike zgornjih dihal - turbulentni curek in recirkulacijo toka ter prožno steno, omočeno s plastjo kapljevinskega filma. Ugotovimo, da se sposobnost dušenja fluktuacij strižne in tlačne obremenitve poveča z večanjem debeline, viskoznosti ali površinske napetosti kapljevinskega filma. S spreminjanjem fizikalnih lastnosti sluzi respiratornega sistema bi zato lahko uravnavali stimulus in aktivacijo mehanoreceptorjev ter posredno vplivali na pojav obstruktivne apneje med spanjem.

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:zgornja dihalna pot, obstruktivna apneja med spanjem, obstruktivna zapora žrela, trepetanje mehkega neba, dvojno sklopljen sistem fluid-struktura, mehanoreceptorji respiratornega sistema, prožna stena kanala
Vrsta gradiva:Doktorsko delo/naloga (mb31)
Organizacija:FS - Fakulteta za strojništvo
Leto izida:2017
Število ogledov:770
Število prenosov:364
Metapodatki:XML RDF-CHPDL DC-XML DC-RDF
 
Skupna ocena:(0 glasov)
Vaša ocena:Ocenjevanje je dovoljeno samo prijavljenim uporabnikom.
:
Objavi na:AddThis
AddThis uporablja piškotke, za katere potrebujemo vaše privoljenje.
Uredi privoljenje...

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:Computational simulation of fluid flow in a compliant channel of unspecified geometry and application on biological system
Izvleček:
Obstructive sleep apnoea (OSA) is a breathing disorder in sleep with immensely multiscale and multifactorial etiology. The disorder is not completely understood yet and requires further attention of researcher in different branches of science. Adopting coupled computational FSI simulation of airflow in human upper airway, an attempt to explain palatal flutter and onset of obstructive pharyngeal collapse was made. The focus was put on the velopharyngeal region where the greatest level of upper airway compliance was estimated to occur. It was showed that during the inspiratory phase of breathing velopharyngeal narrowing due to subatmospheric suction pressure occurs. Conversely, pharyngeal widening was predicted during the expiration because of the positive gauge pressure. As the main attribute of snoring, simultaneous soft palate flutter of frequency 17.8 Hz was predicted. It was shown the evaluated vibrations were not because of the unstableness of the used numerical coupling scheme. When the length scale of observation is reduced the two-phase nature of respiratory fluid flow is exposed. Hence, the twice-coupled system needs to be analysed. The experimental system was developed and built mimicking the fundamental characteristics of the respiratory system - turbulent jet, flow recirculation, and liquid-lined compliant wall. It was demonstrated the damping of shear and pressure fluctuations was increased in consequence of increase in liquid film thickness, viscosity or surface tension. Hence, altering airway surface liquid physical properties, stimuli and activation of mechanoreceptors could be modulated affecting the onset of obstructive sleep apnoea.

Ključne besede:upper airway, obstructive sleep apnoea, obstructive pharyngeal collapse, soft palate flutter, twice-coupled fluid-structure system, airway mechanoreceptors, channel with compliant walls

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Komentarji

Dodaj komentar

Za komentiranje se morate prijaviti.

Komentarji (0)
0 - 0 / 0
 
Ni komentarjev!

Nazaj