МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛООБМЕНА В ЗОНАХ ЗАХАРЬИНА-ГЕДА > Полезные советы
Тысяча полезных мелочей    

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛООБМЕНА В ЗОНАХ ЗАХАРЬИНА-ГЕДА

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛООБМЕНА В ЗОНАХ ЗАХАРЬИНА-ГЕДА

Лыжко Е.В. Статья в формате PDF 108 KB

Тепловизионную диагностику осуществляют по отклонению температур в областях проекций больных органов и в зонах Захарьина-Геда. Заболевания сопровождаются отклонением энергетического обмена, при этом меняется мощность теплопродукции больного органа. Так как расположение зон Захарьина-Геда не совпадает с проекцией больных органов, а увеличение кровообращения кожи является наиболее быстрым и эффективным способом отвода тепла, то можно предположить, что отвод тепла осуществляется кровообращением, управляемым нервной системой.

Рассмотрим отвод тепла в зоны Захарьина-Геда на примере сердца На рисунке 1 изображена схема, по которой осуществлялся расчет. В ней введены следующие обозначения: Pсз - мощность теплопродукции сердца, Gсз - минутный объем крови сердца, tсз - температура сердца, Pкз - мощность теплопродукции кожи в зоне Захарьина-Геда, Gкз - минутный объем крови в участке кожи зоны Захарьина-Геда, tкз - температура кожи в зоне Захарьина-Геда, Sкз - площадь участка кожи зоны Захарьина-Геда с отклонением температуры. Отвод тепла осуществляется путем увеличения кровотока в зоне Захарьина-Геда. Однако неизвестно как меняются Gсз и tсз при изменении Pсз.

Рис. 1. Схема отвода тепла через участки кожи зон Захарьина-Геда

Рассмотрим два крайних случая:

1 - Gсз остается неизменным (Gсз=Gс), это обеспечивается максимальным изменением температуры больного органа tсз;

2 - tсз остается неизменным (tсз=tс), это обеспечивается максимальным изменением минутного объема крови больного органа Gсз

Для каждого случая была решена система уравнений (1) с заданным отклонением Pсз и Sкз: для первого случая относительно неизвестных f(tсз, Gкз, tкз); для второго случая относительно неизвестных f(Gсз, Gкз, tкз). Было предположено, что все параметры всех органов, кроме больного и участка кожи зоны Захарьина-Геда остаются неизменными.

 (1)

где с - теплоемкость крови;

Pсз - мощность теплопродукции сердца при патологии;

Gсз - минутный объем крови для сердца при патологии;

tсз - температура сердца при патологии;

k(Sкз) - доля поверхности участка кожи от общей поверхности тела

k(Sкз)= Sкз / FDU                           (2)

FDU - площадь поверхности тела.

В [1] получены температуры: сердца tc, легких tл, средняя температура крови от всех органов (кроме легких) tвх, мозга tмг, почек tп, желудочно-кишечного тpaкта tжкт, средняя температура крови от почек и желудочно-кишечного тpaкта tп-жкт, печени tпь, остального tост, мышц tм, кожи tк. Величины минутного объема G и теплопродукции P приведены в [2].

Кровоток кожи (без участка кожи зоны Захарьина-Геда) рассчитывался как средний кровоток по поверхности:

(1- k(Sкз))Gк                         (3)

Тепловой поток Qвкз от участка кожи зоны Захарьина-Геда в окружающую среду определяется как сумма тепловых потоков, возникающих при конвекции Qккз, излучении Qизлкз и испарении Qиспкз:

Qвкз = Qккз + Qизлкз + Qиспкз                        (4)

На рисунке 2 представлены результаты решения системы уравнений (1) для двух случаев. На представленных зависимостях видно, что расхождение результатов решения систем уравнений (1) увеличиваются при увеличении энергетических отклонений сердца. Чтобы перейти от среднего значения температуры кожи к измеренному используем равенство:

tизм - tнорм = tкз - tк                                  (5)

где tизм - среднее значение температуры кожи, измеренное в зоне Захарьина-Геда; tнорм - среднее значение температуры кожи в зоне Захарьина-Геда для нормального состояния.

Такие зависимости можно построить и для других органов.

В построенной модели были приняты следующие допущения: перенос тепла осуществляется только системой кровообращения; органы приняты за идеальные теплообменники; теплообмен в кровеносных сосудах, соединяющих органы не учитывается; теплообмен между сердцем и перекачиваемой им кровью не учитывается; усредненный кровоток в коже. Конечно, для получения более точных результатов данная модель нуждается в большей детализации, путем введения точных параметров хаpaктеризующих теплопродукцию и кровоток в различных отделах кожи и анализе влияния упрощений, введенных в модели, на результаты вычислений.

Рис. 2. Зависимости отклонений температуры в зоне Захарьина-Геда от площади участка кожи с заданным в процентах отклонением Pсз при неизменном Gсз (сплошная линия) и неизменном tсз (пунктирная линия)

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

  1. Лыжко Е.В. Роль кровообращения в теплопереносе / Е.В. Лыжко //Труды IV Всероссийской науч. конф. молодых ученых и студентов Т.2, 1-4 октября 2007 г. - Анапа, 2007.- С. 50-52.
  2. Фолков Б. Кровообращение / Б. Фолков, Э. Нил. - М.: Медицина, 1976.- 465 с.
  3. Голиков В.А. Математическое моделирование процессов теплообмена организма человека с окружающей средой / В.А. Голиков, А.Ф. Бурденко, Ю.М. Цюпко // Судовые энергетические установки: науч.-техн. сб. - 2003. - № 9. - С. 104-115.


MANAGEMENT OF KNOWLEDGE IN EDUCATIONAL PROCESS

MANAGEMENT OF KNOWLEDGE IN EDUCATIONAL PROCESS Статья в формате PDF 133 KB...

25 06 2022 12:33:19

ИЗМЕНЕНИЯ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ У ШКОЛЬНИКОВ С РАЗЛИЧНОЙ ЭМОЦИОНАЛЬНОЙ УСТОЙЧИВОСТЬЮ В ПЕРИОД ИХ РАБОТЫ ЗА КОМПЬЮТЕРОМ

ИЗМЕНЕНИЯ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ У ШКОЛЬНИКОВ С РАЗЛИЧНОЙ ЭМОЦИОНАЛЬНОЙ УСТОЙЧИВОСТЬЮ В ПЕРИОД ИХ РАБОТЫ ЗА КОМПЬЮТЕРОМ Исследованы изменения физиологических показателей школьников в условиях их работы за компьютером в течение учебного года. Дан сравнительный анализ изменений физиологических показателей школьников, отличающихся эмоциональной устойчивостью. Получены результаты, свидетельствующие о нeблагоприятном влиянии условий работы за компьютером на школьников младших классов осенью и весной. ...

21 06 2022 18:44:49

АКТУАЛЬНОСТЬ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ

АКТУАЛЬНОСТЬ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ Статья в формате PDF 129 KB...

17 06 2022 18:44:46

СИСТЕМА Tl2S-Tl2Te-Tl9SbTe6 И СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ФАЗОВЫХ ДИАГРАММ РОДСТВЕННЫХ СИСТЕМ

СИСТЕМА Tl2S-Tl2Te-Tl9SbTe6 И СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ФАЗОВЫХ ДИАГРАММ РОДСТВЕННЫХ СИСТЕМ Методами ДТА и РФА исследованы фазовые равновесия в системе Tl2S-Tl2Te-Tl9SbTe6 (А). Построены политермическое сечение Tl2S-Tl9SbTe6 и изотермическое сечение при 400К фазовой диаграммы, а также проекция поверхности ликвидуса системы А. Установлено, что она является квазитройным фрагментом четверной системы Tl-Sb-S-Te и хаpaктеризуется образованием широких областей твердых растворов на основе исходных соединений. Поверхность ликвидуса системы А состоит из трех полей, отвечающих первичной кристаллизации твердых растворов на основе соединений Tl2S, Tl2Te и Tl9SbTe6. В работе также обсуждены особенности фазовых равновесий в аналогичных системах и, в частности, показано, что все шесть систем данного типа хаpaктеризуются образованием твердых растворов на основе исходных соединений, причем наиболее широкие области гомогенности имеют соединения типа Tl9BVX6. ...

09 06 2022 10:34:43

ПЕРВОЕ НАЧАЛО ТЕРМОЛЕВИТАЦИИ

ПЕРВОЕ НАЧАЛО ТЕРМОЛЕВИТАЦИИ Статья в формате PDF 114 KB...

29 05 2022 0:51:43

ТАЛАНОВ ВАЛЕРИЙ МИХАЙЛОВИЧ

ТАЛАНОВ ВАЛЕРИЙ МИХАЙЛОВИЧ Статья в формате PDF 218 KB...

25 05 2022 3:33:31

Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::