Υπολογιστική προσομοίωση της ροής και της

μεταφοράς-εναπόθεσης σωματιδίων σε καμπύλο αγωγό 90.

Ανδρέας Ι. Γαλακτίου

Επιβλέπων Καθηγητής:Σταύρος Κάσινος

Ανάγκη

Μελέτη και βελτιστοποίηση της χορήγησης φαρμακευτικής αγωγής για το αναπνευστικό σύστημα.

ΣτόχοςΜελέτη των χαρακτηριστικών της ροής και μεταφοράς-

εναπόθεσης σωματιδίων σε εξιδανικευμένη γεωμετρία του άνω αναπνευστικού συστήματος (καμπύλο αγωγό 90).

Γεωμετρικά ΧαρακτηριστικάD=2Rb=5.6

Ro==5.6

Πλέγμα O-type

Διακριτοποίηση εξισώσεων ροήςΜέθοδος πεπερασμένων όγκων-αλγόριθμος

SIMPLE(OpenFoam)Navier-Stokes στρωτή ασυμπίεστη Ισοζύγιο μάζας (1)

Ισοζύγιο ορμής (2)

Αρχικές και οριακές συνθήκες.

Είσοδο ,

Έξοδο ,

Εσωτερικό τοίχωμα του αγωγού

Αλγόριθμος επίλυσης εξίσωσης σωματιδίων

Lagrangian approach Newton’s 2nd Law

Οπισθέλκουσα δύναμη

Αλγόριθμος επίλυσης εξίσωσης σωματιδίωνEuler implicit Method

Σύγκριση αποτελεσμάτων

Αποτελέσματα

Δευτερεύουσα ροή( Δίνες Dean)

Cross section flow 45ο Cross section flow 90ο

Δευτερεύουσα ροή( Δίνες Dean)

Cross section flow outlet

Ποσοστό εναπόθεσης (Deposition efficiency)

Σωματίδια που προσκολληθήκαν στον αγωγό. St=0.2

Σωματίδια που προσκολληθήκαν στον αγωγό. St=1

Εναπόθεση σωματιδίων(Particle deposition)

Συμπεράσματα

• Δευτερεύουσα ροή • Εναπόθεση σωματιδίων• Μελλοντικές προσεγγίσεις

Ευχαριστίες

• κ. Σταύρο Κάσινο• Παντελή Κουλλάπη