Model numeryczny oddziaływań termicznych między tkanką skórną i zewnętrznym źródłem ciepła

• Autorzy: Mochnacki B. , Ciesielski M.

Warianty tytułu

EN

Numerical model of thermal interactions between skin tissue and external heat source

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy rozpatruje się niejednorodny obszar tkanki skórnej (naskórek, skóra właściwa, tkanka podskórna) poddany oddziaływaniu zewnętrznego strumienia ciepła. Przyjęta postać funkcji opisującej przestrzenny rozkład zewnętrznego źródła ciepła determinuje osiowo-symetryczny charakter zadania i zorientowanie rozpatrywanego fragmentu tkanki w układzie współrzędnych walcowych. Procesy cieplne zachodzące w obszarze tkanki opisuje układ cząstkowych równań parabolicznych (tzw. równań Pennesa) uzupełniony odpowiednimi warunkami brzegowo-początkowymi. W obliczenia numerycznych zastosowano schemat jawny metody różnic skończonych dla zadań nieliniowych. W końcowej części pracy przedstawiono wyniki symulacji numerycznych.

EN

Non-homogeneous skin tissue domain subjected to an external heat flux is considered. The form of external heating determines the axiallysymmetrical type of task considered and the sub-domain of tissue is oriented in cylindrical co-ordinate system. The thermal processes proceeding in the tissue domain are described by the system of partial differential equations (the Pennes equations) supplemented by the adequate boundary and initial conditions. At the stage of numerical computations the finite difference method for transient and non-linear problems is used. In the final part of the paper the examples of computations and also the conclusions are presented.

Słowa kluczowe

PL

tkanka skórna; model numeryczny; proces cieplny

EN

skin tissue; numerical model; heat process

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej. Oddział Gliwice
• Czasopismo: Modelowanie Inżynierskie
• Rocznik: 2011
• Tom: T. 10, nr 41
• Strony: 283--290
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz.

Twórcy

autor

Mochnacki B.

autor

Ciesielski M.

• Wydział Inżynierii Mechanicznej i Informatyki, Politechnika Częstochowska,

Bibliografia

• 1. Torvi D.A., Dale J.D.: A finite element model of skin subjected to a flash fire. “Journal of Biomechanical Engineering” 1994, 116, p. 250-255.
• 2. Majchrzak E., Jasiński M:: Sensitivity analysis of burns integrals. “Computer Assisted Mechanics and Engineering Sciences” 2004, 11, 2/3, p. 125-136.
• 3. Majchrzak E., Mochnacki B.: Analysis of bio-heat transfer in the system of blood vesselbiological tissue. KLUWER Academic Publishers, 2001, p. 201-211.
• 4. Abraham J.P., Sparrow E.M.: A thermal-ablation bioheat model including liquid-to vapour phase change, pressure- and necrosis-dependent perfusion, and moisturedependent properties. “International Journal of Heat and Mass Transfer” 2007, 50, p. 2537-2544.
• 5. Majchrzak E., Mochnacki B., Jasiński M.: Numerical modelling of bioheat transfer in multi-layer skin tissue domain subjected to a flash fire. W: Computational Fluid and Solid Mechanics. Elsevier, Vol. II, 2003, p. 1766-1770.
• 6. Mochnacki B, Suchy J.S.: Numerical methods in computations of foundry processes. Cracow: PFTA, 1995.
• 7. Majchrzak E., Mochnacki B.: Metody numeryczne : podstawy teoretyczne, aspekty praktyczne, algorytmy. Gliwice: Wyd. Pol. Śl., 2004.