بررسی عددی میدان جریان هوا اطراف مدل مانکن به همراه سیستم تنفسی در یک اتاق با سیستم تهویه

در این مطالعه میدان جریان اطراف مدل یک مانکن به همراه سیستم تنفسی در داخل یک اتاق با دریچه های تهویه مطبوع به صورت عددی بررسی شده است. دستگاه تنفس شامل ورودی بینی تا انتهای نای بوده و دامنه بررسی میدان جریان، شامل فضای اطراف مانکن و دستگاه تنفسی است. اتاق مورد نظر دارای سیستم گردش هوا می باشد که در حالت اول دریچه های ورودی و خروجی هوا بر روی دیوار روبروی مانکن و در حالت دوم بر روی دیوار سمت راست مانکن قرار گرفته اند. میدان جریان با حل معادلات پیوستگی و ناویر استوکس در حالت پایا به کمک مدل سازی آشفتگی با استفاده از مدل k-ω-SST transition در نرم افزار فلوینت تحلیل شده است. تنفس مانکن در دبی های تنفسی 15، 20 و 30 لیتر بر دقیقه برای حالت دم شبیه سازی شده است. توزیع فشار، شدت آشفتگی و تنش برشی جریان از ابتدای بینی تا انتهای نای، فشار و خطوط جریان هوا در صفحاتی از نواحی حفره بینی، دهانه حنجره (گلوتیس) و نای بررسی شده اند. همچنین توزیع سرعت و خطوط جریان در فضای اتاق و روبروی صورت مانکن مطالعه شده و سرعت هوا در نزدیکی صورت مانکن از نظر شرایط آسایش با هم مقایسه شده اند. نتایج حاصل برای شدت آشفتگی نشان می دهد رژیم جریان در داخل سیستم تنفسی در هر سه دبی تنفسی آشفته می باشد و محل نصب دریچه ها تاثیری بر شدت آشفتگی درون دستگاه تنفس ندارد. همچنین در حالت دوم سرعت هوا در اطراف صورت کمتر بوده و شرایط مناسب تری از نظر آسایش ایجاد می شود.