The experimental research on periodic airflow in human nasal cavity

비강내 주기유동장의 실험적 해석에 관한 연구

Airflow in the nasal cavity of a normal Korean adult is investigated experimentally by tomographic PIV measurement. Knowledge of airflow characteristics in nasal cavities is essential to understand the physiology and pathology aspects of nasal breathing. Several studies have utilized physical models of the healthy nasal cavity to investigate the relationship between nasal anatomy and airflow. All of these researches on nasal airflow are under the condition of constant flow-rate. In this study, nasal cavity flow with the physiological period is investigated by tomographic PIV, for the first time. A pumping system that can produce the periodic flow is created. Thanks to a new method for the model casting by a combination of the rapid prototyping and curing of clear silicone, a transparent rectangular box containing the complex nasal cavity can be made for PIV. The CBC PIV algorithm is used for analysis. Phase-averaged mean and RMS velocity distributions are obtained for inspirational and expiration nasal airflows. The comparison with the constant flow case is appreciated. There exist many flow patterns depending on each phase.

CT 사진을 이용하여 살아있는 사람의 비강 형상을 얻고 RP 를 이용하여 모형을 만들고 이 모형 으로 정교한 비강 유로 모형을 제작하였고, 호흡을 정확하게 모사하는 펌프를 만들었다. 사람의 호흡 데이터를 이용하여 캠을 제작하고 대형 피스 톤 펌프를 만들어 사람의 호흡을 정확 하게 모사 하였다. 이를 이용하여 생리적 주기를 갖는 비강 내 유동에 대한 결과를 획득하고 기존의 일정유량 하의 실험결과와 비교 분석하였다.