تحلیل عددی اثر تغییرات شتاب گرانشی بر نشست ذرات معلق در مسیرهای هوایی نای-برونشی انسان: شبیه سازی محاسباتی سه بعدی

در جهت پیش بینی ایجاد برخی بیماری های تنفسی و آثار آنها در مجاری و یا پیش بینی دوز و اثر داروهای تنفسی جهت کنترل یا درمان این بیماری ها، بحث رسوب آئروسل های دارویی و ذرات بیماری زا مطرح می شود. از جمله عوامل موثر بر رسوب ذرات در مجاری تنفسی می توان به الگوی تنفس و جریان در مجاری، اندازه و چگالی ذرات، هندسه مجاری و نیروی گرانش وارد بر این ذرات اشاره کرد. در این مطالعه، به بررسی اصلاح و تغییر الگوی جریان در مجاری تنفسی با اعمال شروط مرزی متفاوت در خروجی و تاثیر این الگوهای مختلف جریان بر روی رسوب ذرات آهن پرداخته شد. با حفظ برخی از این الگوها، به طور همزمان تاثیر جهت اعمال و مقدار نیروی گرانش (از شرایط گرانش ناچیز تا حالت معمول روی سطح زمین) بر این ذرات، بررسی شد. از دو سرعت ورودی جریان 2 و 4 متر بر ثانیه به منظور تغییر در ماهیت جریان سیال از آرام به آشفته استفاده شد و دو اندازه ذره 4 و 8 میکرونی برای ذرات آهن فرض شد. نتایج، افزایش رسوب ذرات با افزایش مقدار نیروی گرانش و تاثیر تغییر جهت این نیرو از حالت هم راستا با جریان ورودی (جهت X) به حالت عمود بر جریان ورودی (جهت Y) را به عنوان عامل موثر در تشدید این افزایش نشان داد. الگوی جریان اصلاح شده در مجاری که عاری از جریان های بازگشتی و جریان های ثانویه می باشد، مقادیر این رسوب را کاهش داد و عکس این نتیجه را با افزایش اندازه ذرات آهن به همراه داشت.