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비강내 주기유동장의 실험적 해석에 관한 연구
The Experimental Research on Periodic Airflow in Human Nasal Cavity

신석재   (건국대학교 대학원 기계공학과UU0000050  ); 김성균   (건국대학교 기계공학과UU0000050  );
  • 초록

    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.


  • 주제어

    생체 유체 역학 .   비강내부 유동 .   단층 입자영상유속계 .   왕복 펌프.  

  • 참고문헌 (7)

    1. Scherer, P.W., Hahn, I.I. and Mozell, M.M., 1989, 'The Biophysics of Nasal Airflow,' Otol. Clinics N. Ame. Vol. 22, No.2, April, pp. 265-278 
    2. Hess, M.M., Lampercht, J. and Horlitz, S. 1992, 'Experimentelle Untersuchung der Strombahnen in der Nasenhaupthoehle des Menschen am Nasen-Modell,' Laryngo-Rhino-Otol. 71, pp. 468-471 
    3. Hopkins, L.M., Kelly, J.T., Wexler, A.S. and Prasad, A.K. 2000, 'Particle Image Velocimetry Measurements in Complex Geometries,' Exp. Fluids 29, pp. 91-95 
    4. Kim, S.K. and Son, Y.R., 2002 'Particle Image Velocimetry Measurements in Nasal Airflow,' Trans. of the KSME B, Vol. 26, No.6, pp. 566-569     
    5. Kim, S.K. and Son, Y.R., 2003 'PIV Measurements on Airflows in the Abnormal Nasal Cavity with Adenoid Vegetation,' Trans. of the KSME B, Vol. 27, No.4, pp. 566-569 
    6. Kim, S.K. and Jung, S.K., 2004 'An Investigation on Airflow in Disordered Nasal Cavity and It's Corrected Models by Tomographic PIV,' Meas. Sci. Technol. Vol. 15, pp. 1090-1096 
    7. Hart, D.P., 2000, 'PIV Error Correction,' Exp. Fluids 29, pp. 13-22 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. Kim, Sung-Kyun 2006. "The PIV Measurements on the Respiratory Gas Flow in the Human Airway" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B, 30(11): 1051~1056     

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