Abstract: Целью работы являлась разработка математической модели распространения звука по дыхательным путям человека при дыхании некоторыми дыхательными газовыми смесями. В основу модели легла ассиметричная модель ветвления дыхательных путей. Для расчетов трахеобронхиальное дерево человека представили в виде эквивалентной Т-образной схемы отрезка отрубы, в которую включены параметры стенок дыхательных путей. Моделирование проводили в два основных этапа. На первом этапе вычисляли импеданс потоку от мелких дыхательных путей к более крупным. На втором этапе рассчитывали звуковое давление, вызванное дыханием. В результате получили кривые зависимости импеданса от спектра частот, а также мощности звука от дыхательного потока. Отмечено, что при дыхании воздухом величина импеданса остается постоянной с увеличением частоты. Также отмечено, что при воздействии более тяжелого газа, чем воздух, величина импеданса постоянно возрастает, а при воздействии более легких газов – после достижения максимума значение импеданса уменьшается. Было выявлено, что наибольшее звуковое давление характерно для кислородно-криптоновой смеси, а наименьшее – для кисло-родно-гелиевой смеси. Также обнаружено, что в случае моделирования ламинарного ре-жима течения потока (при критическом числе Рейнольдса, равном 1800) звук затрагивает на насколько поколений бронхов больше, чем в случае моделирования переходного режима течения (при критическом числе Рейнольдса, равном 2700). Таким образом, сделали выводы о влиянии физических свойств газовых сред на величину звукового давления и распространение звука по дыхательным путям человека.

Cite: Дьяченко А.И. , Астафьева С.Н.
Математическое моделирование распространения звука по дыхательным путям в условиях измененной газовой среды
Российский журнал биомеханики. 2024. Т.28. №3. С.122-128. DOI: 10.15593/RZhBiomeh/2024.3.11 Scopus РИНЦ

Translated: Dyachenko A.I. , Astafyeva S.N.
Mathematical modeling of sound propagation through the respiratory tract in a modified gas environment
Russian Journal of Biomechanics. 2024. V.28. N3. P.105-110. DOI: 10.15593/rjbiomech/2024.3.11 РИНЦ OpenAlex

Dates:

Submitted:	Apr 1, 2024
Accepted:	Sep 17, 2024
Published online:	Oct 2, 2024

Identifiers:

Scopus:	2-s2.0-85206288510
Elibrary:	74503147

Citing: Пока нет цитирований

Altmetrics: