مدلسازی انتقال حرارت گذرا در بافت سطحی بدن

در این مقاله انتقال حرارت گذارا در بافت سطحی و پوست بدن مدلسازی شده است. در ابتدا معادله بیوهیت تعریف می شود و سپس مدل چند لایه ای جهت تجزیه و تحلیل انتقال حرارت گذرا در بافت سطحی ارائه می گردد. در این مدل بافت به سه لایه تقسیم بندی شده و با توجه به خصوصیات بیولوژیکی، معادلات حرارتی حاکم بر هر لایه تعیین می شود. این معادلات توسط شرایط مرزی در لایه های مختلف به یکدیگر مرتبط می گردند. شرط مرزی روی اولین لایه که سطح خارجی پوست می باشد از اهمیت خاصی برخوردار است و در این مطالعه شرایط مرزی دمای سطح ثابت، تشعشع و شار حرارتی مورد بررسی قرار گرفته اند. معادلات حرارتی و شرایط مرزی با روش اختلاف محدود تجزیه شده و دستگاه معادلات حاصل با ترکیبی از روش مستقیم و تکراری حل شده اند. به کمک این روش تاثیر شرایط مرزی مختلف و همچنین پارامترهای مختلف پوستی از قبیل ضریب هدایت بافت، میزان جریان خون، ظرفیت گرمایی ویژه بافت و رنگ پوست روی چگونگی تغییرات دمای سطح پوست بررسی شده و در انتها به بیان نتایج پرداخته شده است.