Procesy cieplne
Kierunek:
Automatyka i Robotyka
Specjalność: AB1
Semestr: III
Punkty ECTS: 2
Prowadzący:
prof.
dr hab. inż. Ewa Majchrzak,
dr inż. Mirosław
Dziewoński
Opis przedmiotu
W ramach tego przedmiotu przedstawiony zostaje
studentom matematyczny opis procesu przepływu ciepła w organizmach
żywych (zagadnienia ustalone i nieustalone) oraz równania przepływu
bio-ciepła dla modeli tkankowych i naczyniowych. Przedstawiane są
również rozwiązania numeryczne dla pojedynczego naczynia krwionośnego
oraz pary naczyń krwionośnych żyła-tętnica.
Kolejnym analizowanym zagadnieniem jest modelowanie
procesu przepływu bio-ciepła w organizmach poddanych działaniu
zewnętrznych czynników termicznych, a szczególnie aspekty termiczne
kriochirurgii, modelowanie zamrażania tkanki skórnej i mózgowej,
przewidywanie stopnia oparzeń tkanki poddanej działaniu wysokich
temperatur.
Program przedmiotu
- wykład: 15 godzin w semestrze
- laboratorium: 15 godzin w semestrze
Tematyka wykładów
-
opis
matematyczny procesu przepływu ciepła w
organizmach żywych (zagadnienia
ustalonej i nieustalonej dyfuzji ciepła)
-
równanie przepływu bio-ciepła (równanie
Pennes’a)
-
modele
tkankowe i naczyniowe
-
rozwiązania numeryczne dla pojedynczego
naczynia krwionośnego, pary naczyń
krwionośnych żyła-tętnica
-
model
matematyczny procesu przepływu ciepła w
tkance poddanej działaniu zewnętrznych
czynników termicznych
-
model
jedno- i trójwarstwowy przepływu ciepła
w tkance skórnej
-
przewidywanie oparzeń I, II i III
stopnia
-
modele
matematyczne procesu zamrażania tkanki
-
modele
zamrażania tkanki biologicznej w różnych
układach współrzędnych
Warunki zaliczenia
-
Zaliczenie na ocenę pozytywną laboratorium (warunki
podaje prowadzący na zajęciach).
-
Kolokwium z wykładu.
OCENA KOŃCOWA: O = 0.5 K +
0.5 L
gdzie K to ocena z kolokwium (musi być pozytywna), L -
ocena z laboratorium
Literatura
- H.W.Huang, C.L.Chan,
R.B.Roemer, Analytical Solutions of Pennes Bio-Heat
Transfer Equation With a Blood Vessel,
Journal of Biomechanical Engineering, Vol. 116, 1994,
208-212;
- H.Budman, A.Shitzer,
J.Dayan, Analysis of the Inverse Problem of Freezing and
Thawing of a Binary Solution During Cryosurgical Process,
Journal of Biomechanical Engineering, Vol. 117, 1995,
193-202;
- D.A.Torvi, J.D.Dale, A
Finite Element Model of Skin Subjected to a Flash Fire,
Journal of Biomechanical Engineering, Vol. 116, 1994,
250-255;
- E.Majchrzak, Metoda
elementów brzegowych w przepływie ciepła,
Wyd. Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa, 2001;
- E.Majchrzak,
Wyznaczanie rozkładu temperatury w skórze poddanej
działaniu czynników termicznych,
Zeszyty Naukowe Katedry Mechaniki Stosowanej, Nr 3,
1997, 159-164;
- E.Majchrzak,
B.Mochnacki, Symulacja numeryczna procesu zamrażania
tkanki,
Zeszyty Naukowe Katedry Mechaniki Stosowanej, Nr 3,
1997, 165-170
Do pobrania
|