195. Форма носовой полости и структура течения воздуха в носу человека. Результаты численного моделирования

Развитие математического моделирования и компьютерной техники, создание новых численных методов, появление доступных коммерческих пакетов прикладных программ способствовало в последние годы внедрению численного эксперимента в различные отрасли знаний, казалось бы далеких от математики. Интересы данной работы лежат в области медицины, а точнее — физиологии дыхания. Сложное анатомическое строение дыхательных путей человека является препятствием для детального изучения картины течения воздуха с помощью традиционных методов визуализации и диагностики потоков. В настоящей работе приведены результаты численного моделирования течения в носовой полости человека с помощью пакета прикладных программ «FLUENT». На его основе построены геометрические модели носовых полостей 15 конкретных людей, восстановленных по сериям томографических снимков носа. В рамках уравнений Навье — Стокса для них проведены расчеты течения воздуха при различных перепадах давления на режимах вдоха и выдоха. Получены поля скорости, давления, температуры, величина расхода воздуха. Проведен анализ полученных результатов в плане влияния строения носовой полости на структуру течения. Отмечено чрезвычайное разнообразие форм и структур. Предпринята попытка некоторого обобщения.