شبیه‌سازی عددی جریان هوای آشفته در مجاری فوقانی دستگاه تنفسی انسان

بینی، حفره بینی و سینوس‌ها بخش‌هایی از سیستم تنفسی فوقانی می‌باشند. بینی انجام بسیاری از عملکردهای مهم فیزیولوژیکی، از جمله حرارت، رطوبت و فیلتر نمودن هوا و استنشاق بوی را بر عهده دارد. در گذشته، شبیه‌سازی جریان هوای آشفته در مجرای بینی، سینوس، گلو و نای انجام شده است. از سال 1990، با توسعه پرتونگاری کامپیوتری و دینامیک سیالات محاسباتی، مطالعات عددی بر روی جریان گاز در حفره واقعی بینی انجام شده است. همچنین، دینامیک سیالات محاسباتی برای تحقیق بر روی خواص جریان هوا در نرخ آرام درون مجرای بینی اعمال شده و پیش‌بینی آن منوط به ذات و هندسه پیچیده و غیر‌پایای جریان می‌باشد. بسیاری از مطالعات پیشگام در این زمینه تنها به بررسی حفره بینی بدون سینوس‌ها به خصوص سینوس فک بالا و یا به مطالعه جریان آرام در مجاری تنفسی پرداخته‌اند. بنابراین این تحقیق سعی دارد به مطالعه بر روی جریان هوا در تمام فضای سر انسان که هوای تنفسی در آن جریان می یابد، بپردازد. برای این منظور مطالعه براساس پرتونگاری کامپیوتری از سر، گردن و قفسه سینه یک زن 26 ساله بدون مشکل در سیستم تنفسی وی، در بیمارستان شهید چمران شیراز انجام پذیرفته است. نتایج نشان می‌دهد که در 2 تا 3 سانتیمتر ابتدایی جریان افت به مراتب کمتری (حدود 50 درصد) نسبت به سایر قسمت‌ها دارد و اکثر جریان در نزدیک ناحیه دیواره بین پره بینی مانده و فقط میزان کمی به ناحیه بویایی و مجرای گوش بیرونی گسترش می‌یابد.