A mathematical model of the human thermal system
İnsan ısıl sisteminin bir matematiksel modeli
- Tez No: 170348
- Danışmanlar: DOÇ.DR. BARIŞ ÖZERDEM
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2005
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Öz Günümüzde, insan termal sisteminin matematik modellemesi birçok alanda kullanılmakta ve bu alanlar gitgide artmaktadır. Başlıca alanlar ise; teksil sektörü, binaların ısıtma ve havalandırma sistemleri, uzay çalışmaları, araba sanayi, ilaç sanayi ve ordu uygulamalarıdır. Bu çalışmada insan termal sisteminin matematiksel modellemesi incelenmektedir. Hücre içinde ve çevresinde olan ısı transfer bağıntılarını çözebilmek için Bio-Isı Denklemi çıkartılmıştır. Çalışmada insan vücudunun konveksiyon, ışınım ve buharlaşma etkilerinin toplamına maruz kaldığı kabul edilmiştir. Sıcaklık dağılımım bulmak için sonlu farklar tekniği kullanılmıştır. Elde edilen denklemler Bio-Thermal adında bir yazılım kullanarak çözülmüştür. Yazılım, daha önce hazırlanmış denklem takımlarını çözerek ortam koşulları belirtilmiş bir insanın beyin, kas, yağ, deri, akciğer, iç organ ve kemik dokusunun sıcaklık dağılımını verebilmektedir. Aynı zamanda kafa, boyun, gövde, bacak, ayak, el, kolunda sıcaklık dağılımım hesaplayabilmekte ve bütün bu uzuvların iç katmanlarındaki yağ, kas, kemik gibi dokularındaki sıcaklık dağılımımda bulabilmektedir. Aynı zamanda Bio-Thermal yazılımım kullanarak incelemek istediğiniz uzvun kesit olarak sıcaklık dağılımımda görebilirsiniz. Çalışmanın doğruluğunu ispatlamak için, çalışmanın sonunda elde edilen değerler, uygun olan deneysel datalar ve analitik çözümlerle karşılaştırılmıştır. Bu çalışmadaki model sonuçlarının gerek deneysel sonuçlar ile gerekse analitik çözüm ile uyumlu olduğu görülmüştür.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT Mathematical model of the human thermal system, which has been greatly developed in recent years, has applications in many areas. It is used to evaluate the environmental conditions in buildings, in car industry, in textile industries, in the aerospace industry, in meteorology, in medicine, and in military applications. In these disciplines, the model can serve for research into human performance, thermal acceptability and temperature sensation, safety limits. Present study investigates the mathematical modeling of the passive part of the human thermal system. The Bio-Heat Equation is derived in order to solve the heat transfer phenomena in the tissue and with environment. It is assumed that the body is exposed to combination of the convection, evaporation and radiation which are taken into account as boundary conditions when solving the Bio-Heat Equation. Finite difference technique is used in order to find out the temperature distribution of human body. The derived equation by numerical method is solved by written software called Bio-Thermal. Bio-Thermal, is used to determine temperature distribution at succeeding time step of the viscera, lung, brain all tissue type of the torso, neck, head, leg, foot, arm, hand, and mean temperature of torso, neck, head, leg, foot, arm, hand. Additionally, for overall body, mean temperature of the bone tissue, muscle tissue, fat tissue, and skin tissue and mean temperature of the total body can be obtained by Bio- Thermal Software. Also, the software is to be capable of demonstrating the sectional view of the various body limbs and full human body. In order to verify the present study, predictions of the present system model are compared with the available experimental data and analytical solution and show good agreement is achieved. IV
Benzer Tezler
- A 3d partial simulation of human artery and vein system using two-phase blood flow coupled with a thermal RBC aggregation model
Termal rbc birikme modeli ile insan ana arter ve damar ağının üç boyutlu kısmi iki fazlı kan akışı simülasyonu
ERKE ARIBAŞ
Doktora
İngilizce
2020
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiHesaplamalı Bilim ve Mühendislik Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. MUSTAFA SERDAR ÇELEBİ
- Mathematical modelling of hydration of calcium oxide (CaO) in a packed bed chemical heat storage unit
Dolgulu yataklı kimyasal ısı deposunda kalsiyum oksitin (cao) hidrasyonunun matematiksel modellenmesi
ENDER ERCAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Kimya MühendisliğiMarmara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KURTUL KÜÇÜKADA
- A methodology for energy optimization of buildings considering simultaneously building envelope HVAC and renewable system parameters
Binalarda yapı kabuğu, mekanik sistemler ve yenilenebilir enerji sistemleri parametrelerinin eş zamanlı enerji optimizasyonu için bir yöntem
MELTEM BAYRAKTAR
Doktora
İngilizce
2015
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE ZERRİN YILMAZ
PROF. DR. MARCO PERINO
- Rejeneratörlü klima sistemlerinin ısıl performanslarının deneysel ve teorik olarak incelenmesi
Experimental and numerical investigation of thermal performance of regenerator air conditioning systems
TUNAY KARA
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MESUT GÜR
- Binalarda enerji ve rüzgâr simülasyonlarının aynı algoritma üzerinden parametrik üretilebilmesi için model geliştirilmesi
Development of a model for parametric generation of energy and wind simulations in buildings through a single algorithm
OĞUZHAN KORAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜLTEN MANİOĞLU
PROF. DR. MUSTAFA SERDAR ÇELEBİ