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Etude numérique et expérimentale de l'écoulement nasal dans des géométries réalistes
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Croce, Céline |
| Copyright Year | 2006 |
| Abstract | L'ecoulement gazeux inspiratoire dans les Voies Aeriennes Superieures (VAS) nasales est etudie en condition stationnaire numeriquement et experimentalement dans trois geometries choisies pour leur caractere particulierement realiste : une geometrie nasale post mortem issue d'un modele de tete plastinee, et deux geometries VAS (l'une « saine », l'autre « pathologique ») obtenues in vivo a partir de donnees tomodensitometriques de patients. Le modele de « nez plastine » est lui aussi scannographie et sa geometrie est numeriquement reconstruite en 3D. L'etude numerique (calcul CFD) consiste a resoudre les equations de Navier-Stokes dans chaque geometrie reconstruite en 3D apres facetisation (sur Amira) puis generation de differents maillages volumiques (Amira ou Gambit TGrid), en regime laminaire et/ou turbulent et des debits inspiratoires jusqu'a 1 L/s. L'etude experimentale consiste a mesurer les relations chute de pression - debit (jusqu'a 1,5 L/s) entre la region d'entree du nez et la sortie des VAS, sur le modele de nez plastine et sur le modele physique des VAS saines obtenu par stereolithographie. Apres definition des sections d'interet de chaque modele sur des criteres anatomiques et mecaniques, l'axe central est defini par troncon comme la ligne joignant les points medians des sections et leur validation est faite a l'aide de la methode de reflexion acoustique sur le modele de nez plastine. Les resultats concernent: (i) la comparaison experimentale-numerique conduite sur la chute de pression globale dans deux modeles qui montre un ecart inferieur a 10% jusqu'a un debit de 0,4 L/s ; (ii) la caracterisation comparee des trois geometries a partir de l'evolution sur l'axe du nez des valeurs d'aire, de diametre hydraulique et du nombre de Reynolds local ; (iii) l'importance relative, au demeurant tres variable en fonction de la geometrie de chaque modele, des trois courants delimites par les cornets inferieur, moyen et superieur ; (iv) les pertes de charge et les variations d'energie cinetique en fonction du nombre de Reynolds, definis globalement ou par troncon. Dans l'ensemble, les resultats revelent le caractere complexe de l'ecoulement nasal : essentiellement laminaire mais perturbe par la succession des changements geometriques le long de l'axe nasal, presentant une similitude entre narines gauche et droite dans la geometrie de nez plastine mais non observee dans la geometrie in vivo, probablement en raison des phenomenes vaso-moteurs. Cette etude confirme l'interet d'utiliser la CFD dans la geometrie nasale propre a chaque patient. |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00116937v2/document |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
