آمار
| تعداد نشریات | 4 |
| تعداد شماره‌ها | 75 |
| تعداد مقالات | 991 |
| تعداد مشاهده مقاله | 885,802 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 682,469 |
حل تحلیلی انتقال حرارت درون بافت پوست تحت تابش لیزر به همراه انتقال حرارت جابجایی با استفاده از مدل تاخیر فاز دوگانه | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده ، انتشار آنلاین از تاریخ 23 اسفند 1395 | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2017.11638.5147 | ||
| نویسندگان | ||
مجید حیدری1؛ مرضیه رضازاده  2؛ مصطفی نصیری3
| ||
| 1فارغ التحصیل دانشکده فنی مهندسی گلپایگان | ||
| 2دانشکده فنی مهندسی گلپایگان*مکانیک | ||
| 3استادیار دانشکده فنی مهندسی گلپایگان | ||
| چکیده | ||
| در این مقاله توزیع دما در بافت پوست در اثر تابش نور لیزر به همراه انتقال حرارت جابجایی روی سطح پوست، بررسی می‌گردد. یکی از اهداف به دست آوردن توزیع دما در بافت پوست، پیش‌بینی زمان سوختگی درجه اول و دوم با استفاده از تخمین آسیب حرارتی به بافت می‌باشد. معادله حاکم در این مساله، معادله انتقال حرارت زیستی می باشد که برای توصیف آن از مدل تأخیر فاز دوگانه که یک مدل غیر فوریه می‌باشد، در حل مسائل انتقال حرارت گذرا در بافت پوست استفاده می‌شود. تابش لیزر روی بافت به صورت به شدت جذب شونده در نظر گرفته شده و تأثیر تأخیر فاز بر روی توزیع دما و عمق نفوذ جبهه‌ی موج حرارتی بررسی شده است. اثر ضرایب انتقال حرارت جابجایی متفاوت بر توزیع دما نیز بررسی شده است. با استفاده از روش تبدیل لاپلاس و روش گسسته‌سازی و استفاده از شرایط مرزی حاکم بر مسأله، یک دستگاه معادله جبری در حوزه‌ی لاپلاس به دست آمده و با استفاده از لاپلاس معکوس به روش عددی حل شده است. نتایج نشان می دهد که تابش لیزر به شدت جذب شونده، پارامتری تعیین کننده در مدت زمان سوختگی در بافت پوست می‌باشد. همچنین افزایش ضریب انتقال حرارت جابجایی، تأثیر چشم‌گیری بر نتایج دارد و حتی زمانی که ضریب انتقال حرارت جابجایی کوچک باشد نیز این تأثیر خود را نشان می‌دهد. به طوری که با در نظر گرفتن جابجایی طبیعی روی سطح، زمان‌های سوختگی درجه اول و درجه دوم، حداقل 02/0 ثانیه به تعویق می‌افتد. بنابراین در نظر گرفتن شرط مرزی انتقال حرارت جابجایی روی سطح در تحلیل مسائل انتقال حرارت گذرا روی بافت، امری مهم و ضروری به نظر می‌رسد. | ||
| کلیدواژه ها | ||
| بافت پوست؛ انتقال حرارت جابجایی؛ آسیب حرارتی؛ مدل تأخیر فاز دوگانه؛ لاپلاس معکوس عددی | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| analytical solution of heat transfer in laser irradiated skin tissue with heat convection using the dual-phase-lag model | ||
| نویسندگان [English] | ||
| چکیده [English] | ||
| The thermal rise behavior for estimating thermal damage in laser-irradiated biological tissue is studied. A modified non-Fourier equation of bio-heat transfer based on the nonlinear form of dual phase lag (DPL) model is employed. The transport behavior of laser light in the tissue is regarded as highly absorbed and the forced surface cooling is prosecuted in heating process. The effects of the phase lag times and the heat convection coefficient between the cooling medium and the skin surface on thermal response and thermal damage are explored. A discretization technique is used to divide the whole space domain into several sub-space domains. The Laplace transform is also used for each sub-space to generate a set of algebraic equations. Thermal response is achieved using a proper numerical Laplace inverse transform. The results shows that the highly absorbed laser light in the tissue plays an important role in burned skin time. Also, convective heat transfer boundary condition on the surface provides different results, even if the convective heat transfer coefficient be small, in comparison with the time that the convective heat transfer on the surface is ignored. Thus, by considering the natural convection on the surface, the first and the second degree burns were postponed at least 0.02 seconds. Therefore, considering the convective heat transfer boundary condition on the surface of the tissue is necessary in the analysis of the transient heat transfer problem. | ||
| کلیدواژه ها [English] | ||
| Skin tissue, Convection heat transfer, Thermal damage, Dual phase lag model, Numerical inverse laplace transform | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 94 |
||
