Simulation and Modeling for Aging and Particle Shape Effect on Airflow Dynamics and Filtration Efficiency of Human Lung

Author(s):
Message:
Article Type:
Research/Original Article (دارای رتبه معتبر)
Abstract:
The respiratory system undergoes various physiological and immunological changes with age. After birth, alveolization is one of the main factor associated with progressive growth of lung, which is relatively poorly analysed in respect of lung function. In this study we considered growth of lung caused by progressive increment in number of alveoli and simultaneously calculated its effect on airflow dynamics and filtration efficiency of human lung from childhood to age of 30. Incorporating the idea of filtration through lung with respect to age biofilter model is used by assuming porosity of lung varied with respect to number of alveoli and their surface area. Transportation and deposition properties of nanoparticles of various shapes during inhalation is taken under consideration by using particle shape factor. Generalized Navier Stokes equation is used for flow dynamics and finite difference scheme is used to solve the problem numerically. Simulation is done by using user defined code on MATLAB at very fine grid. Results indicate that the filtration efficiency of lung decreases as age increases from childhood to age of 30; additionally, nonspherical nanoparticles with high aspect ratio’s will take a longer time to be filterd from lung as compared to spherical nanoparticles of the same diameter.
Language:
English
Published:
Journal Of Applied Fluid Mechanics, Volume:12 Issue: 4, Jul-Aug 2019
Pages:
1273 to 1285
magiran.com/p1989589  
دانلود و مطالعه متن این مقاله با یکی از روشهای زیر امکان پذیر است:
اشتراک شخصی
با عضویت و پرداخت آنلاین حق اشتراک یک‌ساله به مبلغ 1,390,000ريال می‌توانید 70 عنوان مطلب دانلود کنید!
اشتراک سازمانی
به کتابخانه دانشگاه یا محل کار خود پیشنهاد کنید تا اشتراک سازمانی این پایگاه را برای دسترسی نامحدود همه کاربران به متن مطالب تهیه نمایند!
توجه!
  • حق عضویت دریافتی صرف حمایت از نشریات عضو و نگهداری، تکمیل و توسعه مگیران می‌شود.
  • پرداخت حق اشتراک و دانلود مقالات اجازه بازنشر آن در سایر رسانه‌های چاپی و دیجیتال را به کاربر نمی‌دهد.
دسترسی سراسری کاربران دانشگاه پیام نور!
اعضای هیئت علمی و دانشجویان دانشگاه پیام نور در سراسر کشور، در صورت ثبت نام با ایمیل دانشگاهی، تا پایان فروردین ماه 1403 به مقالات سایت دسترسی خواهند داشت!
In order to view content subscription is required

Personal subscription
Subscribe magiran.com for 70 € euros via PayPal and download 70 articles during a year.
Organization subscription
Please contact us to subscribe your university or library for unlimited access!