Publication detail

NUMERICAL SIMULATION OF AIR FLOW IN REALISTIC MODEL OF HUMAN UPPER AIRWAYS

ELCNER, J. LÍZAL, F. FORMAN, M. JÍCHA, M.

Czech title

NUMERICKÁ SIMULACE PROUDĚNÍ V REALISTICKÉM MODELU HORNÍCH CEST DÝCHACÍCH

English title

NUMERICAL SIMULATION OF AIR FLOW IN REALISTIC MODEL OF HUMAN UPPER AIRWAYS

Type

journal article - other

Language

en

Original abstract

This article deals with CFD calculations of flow patterns in a realistic model of the upper respiratory tract. RANS method was used for the calculation. The flow was solved as an unsteady one due to its nature. Two breathing cycles were simulated, 15 l/min which corresponds to the idle breathing mode and 30 l/min which corresponds to light activity. The model of upper airways consists of the oral cavity, larynx and trachea, which branches up to the fourth generation. Values of the velocity field distribution calculated are the basis for future calculations of aerosol transport and deposition in the human respiratory tract.

Czech abstract

Tato práce se zabývá CFD výpočtem proudových polí v realistickém modelu horních cest dýchacích. Pro výpočet byla použita metoda RANS. Vzhledem k povaze proudění byl výpočet řešen jako nestacionární. Simulovány byly dva režimy dýchání, dechový objem 15 l/min, který odpovídá klidovému režimu dýchání a 30 l/min, který odpovídá lehké aktivitě. Model horních cest dýchacích sestává z ústní dutiny, hrtanu a trachey, která se dále větví až do čtvrté generace větvení. Vypočtené hodnoty rozložení rychlostních polí jsou základem pro budoucí výpočty transportu a depozice aerosolů v dýchacím ústrojí člověka.

English abstract

This article deals with CFD calculations of flow patterns in a realistic model of the upper respiratory tract. RANS method was used for the calculation. The flow was solved as an unsteady one due to its nature. Two breathing cycles were simulated, 15 l/min which corresponds to the idle breathing mode and 30 l/min which corresponds to light activity. The model of upper airways consists of the oral cavity, larynx and trachea, which branches up to the fourth generation. Values of the velocity field distribution calculated are the basis for future calculations of aerosol transport and deposition in the human respiratory tract.

Keywords in Czech

Plíce, CFD, proudění vzduchu

Keywords in English

Lungs, CFD, air flow

RIV year

2011

Released

01.03.2011

Publisher

VŠB - Technická univerzita Ostrava

Location

Ostrava

ISSN

1210-0471

Journal

Transaction of the VŠB-Technical university of Ostrava, Mechanical series

Volume

LVI

Number

3/2010

Pages from–to

55–59

Pages count

5

BIBTEX


@article{BUT48013,
  author="Jakub {Elcner} and František {Lízal} and Matěj {Forman} and Miroslav {Jícha},
  title="NUMERICAL SIMULATION OF AIR FLOW IN REALISTIC MODEL OF HUMAN UPPER AIRWAYS",
  journal="Transaction of the VŠB-Technical university of Ostrava, Mechanical series",
  year="2011",
  volume="LVI",
  number="3/2010",
  month="March",
  pages="55--59",
  publisher="VŠB - Technická univerzita Ostrava",
  address="Ostrava",
  issn="1210-0471"
}