Influenza della temperatura nelle vie aeree superiori

The air conditioning capability of the nose is a fundamental aspect of human phys- iology. The temperature's in uence over the air's ow eld, in the internal part of nose cavity during inhalation, is the core topic of this dissertation. Among the results we observe the buoyancy phenomenon and the heating e ect of the mucosa on the ow. It was found that even for particularly low inlet tempera- tures, the heating action is enough to raise the ow temperature up to the operating condition required by the lungs, even before it reaches the trachea. The calculation domain was generated from a CT scans of an healthy patient, on which were performed stationary RANS simulations and an LES simulation with the OpenFOAM software. The simulations, carried out at a constant ow rate of 20 l/min, showed a strongly laminar current which, however, presents a turbulent character near the oropharynx. This work is part of a larger project called OpenNOSE, conducted in collabo- ration with the group of otolaryngology of the A.O. San Paolo di Milano and with Università degli studi di Milano, with the aim of providing doctors and surgeons with e ective support in the eld of diagnostics and interventions.

La capacità di condizionamento del naso è un aspetto fondamentale della siolo- gia umana. Per questo motivo l'in uenza della temperatura sul campo di moto del usso d'aria, interno alle cavità nasali durante un'inspirazione, costuisce l'aspetto princpale attorno al quale si sviluppa il presente lavoro. Tra i risultati si osserva il fenomeno del galleggiamento e la capacità di riscaldamento del usso per mezzo della mucosa. E' stato riscontrato che anche per temperature in ingresso particolarmente basse l'azione di riscaldamento è su ciente per innalzare la temperatura del usso sino alla condizione operativa dei polmoni, ancor prima che esso raggiunga la trachea. Il dominio di calcolo è stato generato partendo dalle scansioni CT di un paziente sano, sul quale sono state e ettuate delle simulazioni RANS stazionarie ed una simu- lazione LES con il software OpenFOAM. Le simulazioni, e ettuate ad una portata costante imposta di 20 l/min, hanno evidenziato una corrente fortemente laminare che però presenta in prossimità dell'orofaringe un caratte turbolento. Il presente lavoro si inserisce all'interno di un progetto più ampio, di nome Open- NOSE condotto in collaborazione con il gruppo di otorinolaringoiatria dell'A.O. San Paolo di Milano e con l'Università degli studi di Milano con l'obiettivo di fornire a medici e chirurghi un supporto e cace nell'ambito di diagnostica e degli interventi.