by Eliram Nof, Saurabh Bhardwaj, Pantelis Koullapis, Ron Bessler, Stavros Kassinos, Josué Sznitman
There exists an ongoing need to improve the validity and accuracy of computational fluid dynamics (CFD) simulations of turbulent airflows in the extra-thoracic and upper airways. Yet, a knowledge gap remains in providing experimentally-resolved 3D flow benchmarks with sufficient data density and completeness for useful comparison with widely-employed numerical schemes. Motivated by such shortcomings, the present work details to the best of our knowledge the first attempt to deliver in vitro–in silico correlations of 3D respiratory airflows in a generalized mouth-throat model and thereby assess the performance of Large Eddy Simulations (LES) and Reynolds-Averaged Numerical Simulations (RANS). Numerical predictions are compared against 3D volumetric flow measurements using Tomographic Particle Image Velocimetry (TPIV) at three steady inhalation flowrates varying from shallow to deep inhalation conditions. We find that a RANS k-ω SST model adequately predicts velocity flow patterns for Reynolds numbers spanning 1’500 to 7’000, supporting results in close proximity to a more computationally-expensive LES model. Yet, RANS significantly underestimates turbulent kinetic energy (TKE), thus underlining the advantages of LES as a higher-order turbulence modeling scheme. In an effort to bridge future endevours across respiratory research disciplines, we provide end users with the present in vitro–in silico correlation data for improved predictive CFD models towards inhalation therapy and therapeutic or toxic dosimetry endpoints.
Карпин о «Динамо»: «У нас нехватка кадров, так скажем. Говорить про “довольны”, “недовольны” — мне надо командой заниматься. А трансферная кампания — прерогатива клуба. Кто&nbs
Сахар на вес золота: как изобретение инсулина изменило медицину
Москва превратится в Таиланд. Климатолог Клименко сделал прогноз на 10 лет
Алгоритмы Яндекс Музыки. Алгоритмы продвижения в Яндекс Музыка.
Москва лидирует по числу миллионеров: 28 тысяч получают свыше 1 млн рублей
Алгоритмы Яндекс Музыки. Алгоритмы продвижения в Яндекс Музыка.
Сахар на вес золота: как изобретение инсулина изменило медицину
Карпин о «Динамо»: «У нас нехватка кадров, так скажем. Говорить про “довольны”, “недовольны” — мне надо командой заниматься. А трансферная кампания — прерогатива клуба. Кто&nbs
Теннисистка Ярослава Барташевич: Спорт полностью меняет характер
Карпин о «Динамо»: «У нас нехватка кадров, так скажем. Говорить про “довольны”, “недовольны” — мне надо командой заниматься. А трансферная кампания — прерогатива клуба. Кто&nbs
Галактионов подвел итог игры с "Нижним Новгородом"
Спелеолог Алексей Акимов: По годовым кольцам сталактитов можно узнать прошлое Земли