Artykuł metodologiczny

Badanie trójwymiarowej separacji przepływu indukowanej przez modelowy polip fałdu głosowego

DOI:

10.3791/51080

⸱

3 lutego 2014

 ,  , 
1Department of Mechanical and Aerospace Engineering, The George Washington University, 2Department of Mechanical and Aeronautical Engineering, Clarkson University

W tym artykule

Podsumowanie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Polipy fałdów głosowych mogą zakłócać dynamikę fałdów głosowych, a tym samym mogą mieć katastrofalne konsekwencje dla zdolności pacjenta do komunikowania się. Trójwymiarowa separacja przepływu indukowana przez naścienny polip modelowy i jego wpływ na obciążenie ciśnieniowe ściany jest badana za pomocą prędkości obrazu cząstek, wizualizacji linii tarcia skóry i pomiarów ciśnienia w ścianie.

Streszczenie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Proces wymiany energii w strukturze płynu dla normalnej mowy został dokładnie zbadany, ale nie jest dobrze poznany pod kątem stanów patologicznych. Polipy i guzki, które są nieprawidłowościami geometrycznymi, które tworzą się na przyśrodkowej powierzchni fałdów głosowych, mogą zakłócać dynamikę fałdów głosowych, a tym samym mogą mieć katastrofalne konsekwencje dla zdolności pacjenta do komunikowania się. Nasze laboratorium poinformowało o pomiarach prędkości obrazu cząstek (PIV) w ramach badania modelowego polipa zlokalizowanego na przyśrodkowej powierzchni modelu fałdu głosowego sterowanego in vitro, które pokazują, że taka nieprawidłowość geometryczna znacznie zaburza zachowanie strumienia krtaniowego. Ta regulacja pola przepływu jest prawdopodobną przyczyną poważnego pogorszenia jakości głosu u pacjentów z polipami. Pełniejsze zrozumienie powstawania i propagacji struktur wirowych z wypukłości geometrycznej, takiej jak polip fałdu głosowego, i wynikający z tego wpływ na ładunki aerodynamiczne, które napędzają dynamikę fałdów głosowych, jest niezbędne do postępu w leczeniu tego patologicznego stanu. Niniejsze badania dotyczą trójwymiarowej separacji przepływu indukowanej przez montowaną na ścianie półkulistę prolate o proporcjach 2:1 w przepływie krzyżowym, tj. modelowy polip fałdu głosowego, z wykorzystaniem techniki wizualizacji filmu olejnego. Niestabilna, trójwymiarowa separacja przepływu i jej wpływ na obciążenie ciśnieniem ściany są badane za pomocą wizualizacji linii tarcia skóry i pomiarów ciśnienia w ścianie.

Wprowadzenie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Fałdy głosowe to dwa pasma tkanki, które rozciągają się w poprzek dróg oddechowych wokalnych. Mowa dźwięczna jest wytwarzana, gdy osiągane jest krytyczne ciśnienie w płucach, przetłaczając powietrze przez przywiedzione fałdy głosowe. Fałdy głosowe składają się z wielu warstw tkanki i często są reprezentowane przez uproszczony dwuwarstwowy system zakrywania ciała1. Macierz zewnątrzkomórkowa, która stanowi większość warstwy wierzchniej, składa się z włókien kolagenu i elastyny, zapewniając nieliniową charakterystykę naprężeniowo-odkształceniową, która jest ważna dla prawidłowego ruchu fałdów głosowych1,2. Siły aerodynamiczne przekazują energię do tkanki fałdów głosowych i wywołują samopodtrzymujące się oscylacje3. Gdy fałdy głosowe oscylują, otwór między nimi, określany jako głośnia, tworzy czasowo zmienny otwór, który przechodzi od zbieżnego do jednolitego, a następnie do rozbieżnego przejścia, zanim zamknie się i powtórzy cykl4,6. Częstotliwości wibracji dla normalnej mowy zwykle obejmują 100-220 Hz odpowiednio u mężczyzn i kobiet, tworząc pulsujące pole przepływu, które przechodzi przez głośnię7. Proces wymiany energii między płynną strukturą dla normalnej mowy został szeroko przebadany8-12; Jednak zakłócenie tego procesu w przypadku niektórych patologii nie jest dobrze poznane. Patologiczne stany fałdów głosowych mogą powodować dramatyczne zmiany w ich dynamice i wpływać na zdolność do generowania mowy dźwięcznej.

Polipy i guzki to geometryczne nieprawidłowości, które tworzą się na przyśrodkowej powierzchni fałdów głosowych. Nieprawidłowości te mogą wpływać na zdolność pacjenta do komunikowania się13. Niemniej jednak dopiero niedawno rozważano zakłócenie pola przepływu spowodowane wypukłością geometryczną, taką jak polip14. Badanie to wykazało, że "normalny" proces wymiany energii między płynną strukturą mowy został drastycznie zmieniony, a modyfikacja pola przepływu była najbardziej prawdopodobną przyczyną poważnego pogorszenia jakości głosu u pacjentów z polipami i guzkami. Nie ustalono pełnego zrozumienia struktur przepływu wytwarzanych przez trójwymiarową separację przepływu od polipa w przepływie pulsacyjnym. Generowanie i propagacja struktur wirowych z polipa, a następnie ich wpływ na obciążenia aerodynamiczne, które napędzają dynamikę fałdów głosowych, jest niezbędnym kluczowym elementem postępu chirurgicznej remediacji polipów u pacjentów.

Chociaż separacja przepływu od hemisferoidu zamontowanego na ścianie w stałym przepływie została zbadana15-23, zaskakująco, niewiele jest informacji na temat niestabilnej trójwymiarowej separacji przepływu od hemisferoidy na ścianie podlegającej pulsacyjnym lub niestabilnym warunkom przepływu, jak to można znaleźć w mowie. Przełomowa praca Acarlara i Smitha15 dostarczyła analizy trójwymiarowych spójnych struktur generowanych przez stały przepływ przez hemisferoidę zamontowaną na ścianie w laminarnej warstwie granicznej. Acarlar i Smith zidentyfikowali dwa typy struktur wirowych. Stojący wir podkowiasty utworzył się przed wypukłością hemisferoidy i rozciągał się poniżej wypukłości po obu stronach. Dodatkowo, od czasu do czasu z hemisferoidy zamontowanej na ścianie do śladu wydzielane były wiry spinki do włosów. Zbadano i szczegółowo opisano złożony ruch i progresję wirów spinki do włosów.

Wcześniej badano przepływ przez gładko ukształtowane osiowosymetryczne wzgórze, w którym zarówno pomiary ciśnienia statycznego na powierzchni, jak i wizualizacja oleju powierzchniowego zostały uzyskane na i poniżej nierówności w turbulentnym przepływie ścinającym. Techniki filmu olejowego umożliwiają wizualizację linii tarcia skóry, obszarów o wysokiej i niskiej prędkości oraz punktów separacji i przyczepiania w przepływie powierzchniowym, a także są przydatne do badania śladu obiektu zamontowanego na ścianie. W przypadku tej techniki powierzchnia będąca przedmiotem zainteresowania jest pokryta cienką warstwą mieszaniny oleju i drobnego pigmentu w proszku (tj. czerni lampowej, proszku grafitowego lub dwutlenku tytanu). W pożądanych warunkach przepływu siły tarcia powodują, że olej przemieszcza się po powierzchni, powodując osadzanie się proszku pigmentowego w postaci smug. Punkty krytyczne lub osobliwości, miejsca, w których naprężenie ścinające wynosi zero lub dwie lub więcej składowych średniej prędkości wynosi zero, można sklasyfikować na podstawie wynikowego wzoru linii tarcia skóry jako punkty siodłowe lub punkty węzłowe24-26.

Dla geometrii wzgórza, nie znaleziono żadnej osobliwości spowodowanej separacją w górę rzeki; przypisano to płynnie wznoszącemu się konturowi guza, który nie generował niekorzystnego gradientu ciśnienia, który występuje przy wypukłości półferoidy. W związku z tym stwierdzono, że przepływ przyspiesza aż do szczytu nierówności, po czym niestabilne punkty separacji siodła i ogniska rozwinęły się wkrótce za linią środkową wybrzuszenia, czego można się było spodziewać po utworzeniu wiru spinki do włosów27,28. W badaniu, w którym wykorzystano podobne techniki eksperymentalne z inną geometrią zamontowaną na ścianie, wizualizacja filmu olejnego wokół sześcianu zamontowanego na powierzchni w stałym przepływie, wykonana przez Martinuzziego i Tropea29, pokazała dwie wyraźne linie tarcia skóry przed obiektem. Pierwsza linia tarcia skóry odpowiadała pierwotnej linii separacji spowodowanej niekorzystnym gradientem ciśnienia, a druga linia tarcia skóry wyznaczała uśrednione w czasie położenie wiru podkowiastego. Pomiary ciśnienia powierzchniowego wykonane przed obiektem wykazały lokalne minimum wzdłuż linii wiru podkowiastego oraz lokalne maksimum ciśnienia między linią separacji pierwotnej a linią wiru podkowiastego. Podobne linie separacji przed nimi są tworzone z innymi geometriami montowanymi na powierzchni, w tym z okrągłym cylindrem, ostrosłupem i stożkiem29-31. Wizualizacja powierzchni za obiektami zamontowanymi na ścianie zazwyczaj wyświetla dwa ogniska spowodowane obszarem recyrkulacji za obiektem30. W miejscach ognisk generowane są dwa wiry, które odpowiadają wirowi typu "łukowego" lub wirowi spinki do włosów obserwowanemu w ślad za hemisferoidązamontowaną na ścianie 32.

Prędkość obrazu cząstek (PIV) była wcześniej używana do badania przepływu w dół syntetycznych modeli fałdów głosowych33-35. PIV to nieinwazyjna technika wizualizacji, która obrazuje ruch cząstek znacznika przepływu w płaszczyźnie w celu uchwycenia czasoprzestrzennej dynamiki płynów36. Trójwymiarowe spójne struktury, które tworzą się poniżej oscylujących fałdów głosowych, były badane przez Neubauera i wsp.Lokal mieszkalny 37; Zaobserwowano powstawanie wirów i konwekcję oraz trzepotanie strumieni. Ostatnio Krebs i wsp.38 badano trójwymiarowość strumienia krtaniowego za pomocą stereoskopowego PIV, a wyniki pokazują przełączanie osi strumienia krtaniowego. Erath i Plesniak14 badali wpływ modelowego polipa fałdu głosowego na przyśrodkową powierzchnię 7,5-krotnie powiększonego, dynamicznie sterowanego modelu fałdu głosowego. Obszar recyrkulacji utworzył się za polipem, a dynamika dżetu była zaburzona przez cały cykl fonacyjny. Poprzednie badania, z wyjątkiem badania polipów napędzanych fałdami głosowymi przez Eratha i Pleśniaka14, nie badały dynamiki płynów indukowanej przez polip lub guzek przyśrodkowego fałdu głosowego.

Ważne jest, aby zrozumieć dynamiczny wpływ modelowego polipa na płyn w stałych i pulsacyjnych polach przepływu, zanim uwzględnisz dodatkową złożoność ruchomych ścian fałdu głosowego, indukowane gradienty ciśnienia, ograniczoną objętość geometryczną i inne zawiłości. Obecne prace koncentrują się na sygnaturze struktur przepływowych na dolnej ścianie zarówno w warunkach stałego, jak i nieustalonego przepływu. Interakcje między strukturami wirowymi, które są zrzucane z występu, a ścianą znajdującą się za nim, są bardzo interesujące dla badania polipów fałdów głosowych, a także innych względów biologicznych, ponieważ interakcje te wywołują odpowiedź biologiczną.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

W tej pracy, naścienna półkuloida prolate, tj. modelowy polip fałdu głosowego, jest umieszczona na podłodze sekcji testowej tunelu aerodynamicznego typu ssącego o współczynniku skurczu 5:1. Niestabilna, trójwymiarowa separacja przepływu i jej wpływ na obciążenie ciśnieniowe ścianki są badane za pomocą wizualizacji przepływu oleju, pomiarów ciśnienia w ściankach i prędkości obrazu cząstek. Pomiary ciśnienia nieustalonego są uzyskiwane za pomocą szesnastokanałowego skaningowego przetwornika ciśnienia z piezorezystancyjnymi czujnikami ciśnienia. Czujniki ciśnienia mają pasmo przenoszenia 670 Hz. Zawory ciśnienia statycznego utworzone z rurek ze stali nierdzewnej są montowane równo z powierzchnią przed i za modelowym polipem fałdu głosowego, aby ułatwić pomiary ciśnienia powierzchniowego i są zwarte z urządzeniem skanującym ciśnieniem. Wizualizacja przepływu oleju i pomiary ciśnienia powierzchniowego nie mogą być uzyskiwane jednocześnie, ponieważ olej przepływałby do zaworów ciśnieniowych, powodując zanieczyszczenie.

Poniższa sekcja zawiera protokół konfiguracji i pozyskiwania wizualizacji filmu olejowego oraz pomiarów ciśnienia powierzchniowego wokół zamontowanej na ścianie półkuli prolate. Chociaż wykonywane są pomiary prędkości obrazu cząstek uśrednione fazowo i rozdzielcze w czasie, akwizycja PIV nie jest uwzględniona w tym protokole. Autorzy sugerują odniesienia Raffela i wsp.36 oraz Adrian i Westerweel39 w celu dogłębnego zrozumienia konfiguracji eksperymentalnej PIV, pozyskiwania i przetwarzania danych.

1. Wygeneruj wypukłość (np. polip modelowy)

  1. Zbuduj trójwymiarowy model CAD (Computer-Aided Design) o żądanej geometrii. Wygeneruj modelowy polip fałdu głosowego jako wydłużony półferoid o długości 5,08 cm, szerokości 2,54 cm i wysokości 1,27 cm. Zamontuj kwadratową podstawę o grubości 2,54 cm o grubości 0,64 cm do dna modelowego polipa fałdu głosowego. Podstawa ta posłuży do zakotwienia modelu do podłogi przekroju testowego.
  2. Wyeksportuj model 3D CAD jako plik stereolitograficzny (STL). Format pliku STL generuje powierzchnię modelu jako serię trójkątów. Wybierz odpowiednią rozdzielczość, aby zapewnić gładką powierzchnię na polipie modelowym. Zalecana jest rozdzielczość co najmniej 600 punktów/cal
    3. .
  3. Prześlij plik STL do odpowiedniego oprogramowania i wydrukuj plik STL za pomocą drukarki trójwymiarowej o wysokiej rozdzielczości lub szybkiego prototypera o rozdzielczości warstwy roboczej co najmniej 20 μm.
  4. Przekrój testowy tunelu aerodynamicznego ma wymiary około 30,48 cm x 30,48 cm x 121,92 cm ze zdejmowaną płytą dolną, jak pokazano na rysunku 1. Wyfrezuj kwadratowy otwór o długości 2,54 cm o głębokości około 0,85 cm w zdejmowanej płycie podłogi sekcji testowej tunelu aerodynamicznego, aby zamontować modelowy polip fałdu głosowego do testów. Otwór powinien znajdować się pośrodku szerokości odcinka testowego i znajdować się w żądanym miejscu za testem.

2. Przygotowanie wizualizacji przepływu oleju

  1. W celu przygotowania odcinka testowego należy przykryć powierzchnię odcinka testowego wewnątrz tunelu aerodynamicznego białym papierem samoprzylepnym. Ostrożnie umieść i wygładź papier samoprzylepny, aby upewnić się, że podłoga sekcji testowej nie ma wybrzuszeń spowodowanych pęcherzykami powietrza lub zagnieceniami na bibułze samoprzylepnym. Wytnij otwór w papierze samoprzylepnym nad kwadratowym otworem w podłodze sekcji testowej, aby kotwa polipowa modelu mogła zostać przymocowana do ściany sekcji testowej.
  2. Włóż wypukłość (model polipa fałdu głosowego) do pozycji kotwiczenia, aby przygotować się do badania. Zobacz rysunek 1.
  3. Zamontuj kamerę o wysokiej rozdzielczości nad sekcją testową tunelu aerodynamicznego. Ustaw ostrość kamerę na wybrane pole view, w tym polip modelu i otaczający obszar przekroju testowego. Ustaw parametry akwizycji kamery do testowania. Ustawienie wideo powinno być używane do uchwycenia przejściowej części wizualizacji przepływu oleju lub jeśli interesujące są przepływy niestabilne lub pulsacyjne.
  4. Przygotuj mieszaninę oleju do wizualizacji przepływu, łącząc oliwkę dla niemowląt, toner w proszku i naftę w stosunku 7:1:2 objętościowo. Na przykład: połącz 35 ml oliwki dla niemowląt, 5 ml tonera w proszku i 10 ml nafty. Wymieszaj oliwkę dla niemowląt i toner w proszku w pojemniku i mieszaj, aż toner całkowicie się rozpuści. Następnie dodaj naftę i dobrze wymieszaj.
  5. Przenieś mieszaninę do butelki z rozpylaczem, aby łatwo nałożyć ją na powierzchnię badanego odcinka.

3. Pomiary wizualizacji przepływu oleju

  1. Oczyść i osusz powierzchnię badanego odcinka przed każdym zastosowaniem mieszanki olejów.
  2. Użyj butelki z rozpylaczem wypełnionej mieszanką olejów, aby rozpylić cienką, równą warstwę płynu na badany odcinek. Cienka, równa warstwa mieszanki olejowej jest ważna dla uzyskania prawidłowych obrazów wizualizacji filmu olejowego.
  3. Zainicjuj pobieranie obrazu lub wideo w aparacie. Rozpocznij akwizycję kamery przed włączeniem tunelu aerodynamicznego, aby uchwycić początkowy przejściowy ruch mieszanki olejowej.
  4. Ustaw ssący tunel aerodynamiczny na żądaną prędkość. Mieszanina oleju zacznie płynąć wzdłuż powierzchni sekcji testowej.
  5. Gdy mieszanina oleju przestanie płynąć i osiągnie stan ustalony (tj. wzory są nieruchome) lub gdy upłynął żądany czas, zatrzymaj nagrywanie z kamery i wyłącz tunel aerodynamiczny.
    Uwaga: Film 1 przedstawia przepływ mieszaniny oleju do momentu osiągnięcia stanu ustalonego i nieruchomego wzorca tarcia skóry. Na filmie przepływ porusza się od lewej do prawej.

4. Przygotowanie do pomiaru ciśnienia powierzchniowego

  1. Przygotuj powierzchnię podłogi sekcji testowej (zdejmowana płyta), wiercąc otwory do montażu rur ze stali nierdzewnej (o średnicy zewnętrznej 0,16 cm i długości 2,54 cm) w podłodze sekcji testowej w celu zbudowania zaworów ciśnienia statycznego. Zaczynając od linii środkowej pozycji kotwiczenia półkuloidy płaskiej, wywierć otwory w siatce o rozpiętości 8.89 cm w kierunku rozpiętości i 22.86 cm w dół z rozstawem siatki 1.27 cm i odstępem 2.54 cm za siatką (patrz rysunek 1). Rurki ze stali nierdzewnej mają wybrzuszenie na jednym końcu do mocowania elastycznych rurek, a na drugim końcu są proste do montażu.
    Uwaga: Zawory ciśnienia statycznego można ustawić w bliższych odstępach, aby uzyskać dokładniejszą siatkę miejsc pomiaru ciśnienia.
  2. Zamontuj rurki otaczające pozycję kotwiczenia zamontowanej na ścianie półkuli prolate (tj. modelowego polipa fałdu głosowego) w żądanej konfiguracji na podłodze sekcji testowej, aby przygotować się do badania. Rurki powinny być zamontowane równo z podłogą sekcji testowej.
  3. Przymocuj kawałki krótkich, elastycznych rurek (6.35 cm długości, 0.159 cm średnicy wewnętrznej, 0.475 cm średnicy zewnętrznej przezroczystej rurki z polichlorku winylu) z zamontowanych rurek ze stali nierdzewnej do portów pomiarowych skanującego przetwornika ciśnienia. Skanujący przetwornik ciśnienia posiada szesnaście portów ciśnieniowych.

5. Akwizycja pomiaru ciśnienia powierzchniowego

  1. Podłącz skanujący przetwornik ciśnienia do komputera i skonfiguruj parametry akwizycji za pomocą oprogramowania skanującego przetwornika ciśnienia. Ustaw oprogramowanie do akwizycji tak, aby pozyskiwało dane z częstotliwością 500 Hz przez żądany czas akwizycji danych.
    Uwaga: Dane zostały uzyskane przy maksymalnej częstotliwości próbkowania przetwornika ciśnienia skanującego, 500 Hz, ze względu na niewielkie zmiany ciśnienia przy niskich częstotliwościach oscylacji.
  2. Ustaw ssący tunel aerodynamiczny na żądaną prędkość.
  3. Rozpocznij akwizycję pomiaru ciśnienia. Pomiary ciśnienia mogą być wykonywane jednocześnie z dowolną techniką diagnostyki przepływu (np. PIV, laserowa anemometria dopplerowska, anamometria gorącym drutem itp.)

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Poprzednia praca z użyciem 7,5-krotnie powiększonego, dynamicznie sterowanego modelu fałdów głosowych wykazała, że obecność geometrycznej wypukłości, modelowego polipa fałdu głosowego, zakłóca normalną dynamikę strumienia krtaniowego w całym cyklu fonacyjnym. Reprezentatywne wyniki poprzedniego badania modelu napędzanego fałdowania głosowego przedstawiono na rysunku 2 i filmie 2. Film pokazuje ruch napędzanych fałdów głosowych, gdy zmieniają się one z geometrii zbieżnej na rozbieżną. Mod...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Zrozumienie powstawania i propagacji struktur wirowych z wypukłości geometrycznej i ich późniejszego wpływu na ładunki aerodynamiczne, które napędzają dynamikę fałdów głosowych, jest niezbędne do uzyskania wglądu i modeli w celu postępu w leczeniu polipów i guzków fałdów głosowych. Oczekuje się, że zmiany obciążeń aerodynamicznych spowodowane przez modelowy polip w tym eksperymencie przyczynią się do nieregularnej dynamiki fałdów głosowych obserwowanej u pacjentów z polipami13,41. Przyszłe prace obejmują zbada...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Podziękowania

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ta praca jest wspierana przez National Science Foundation, Grant No. CBET-1236351 oraz GW Center for Biomimetics and Bioinspired Engineering (COBRE).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Szybki prototyperObjetObjet24Rozmiar tacy (X xY x Z): 240 x 200 x 150 mm
Grubość warstwy roboczej =  28 &mikro; m  Dokładność
= 0,1 mm
Rozdzielczość kompilacji: oś X: 600 dpi, oś Y: 600 dpi, oś Z: 900 dpi
Materiał modelu szybkiego prototypuObjetVeroWhite Plus Fullcure 835
Szybki prototyper Materiał podporowyObjetFullCure 705 Toner do
NaftaSunnyside
Baby OilJohnson's
Adhesive PaperCon-Tact BrandBiały klej pokrywający
rurki TygonRurki PVCTygon1/16 cala ID, 3/16 cala OD
Skaner ciśnienia (16-kanałowy)ScanivalveDSA3217Używany do pomiarów ciśnienia gazu
Zakres ciśnienia = ± 5 w H2O
Dokładność pełnej skali = ± Dokładność pełnej skali 0,3%.
Maksymalna szybkość skanowania = 500 Hz/kanał
Rurki ze stali nierdzewnejScanivalveTUBN-063-1.0o średnicy 0,063 i długości 1
kopiowania Xerox

Bibliografia

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Hirano, M., Kakita, Y. Cover-body theory of vocal fold vibration. Speech science--recent advances. , College Hill Press. San Diego, CA. 1-46 (1985).
  2. Gray, S. D., Titze, I. R., Alipour, F., Hammond, T. H. Biomechanical and histologic observations of vocal fold fibrous proteins. Ann. Otol. Rhinol. Laryngol. 109 (1), 77-85 (2000).
  3. Titze, I. R. The physics of small-amplitude oscillation of the vocal fold. J. Acoustic. Soc. Am. 83 (4), 1536-1552 (1988).
  4. Boessenecker, A., Berry, D. A., Lohscheller, J., Eysholdt, U., Döllinger, M. Mucosal wave properties of a human vocal fold. Acta Acustica. 93 (5), 815-823 (2007).
  5. Shaw, H. S., Deliyski, D. D. Mucosal wave: a normophonic study across visualization techniques. J. Voice. 22 (1), 23-33 (2008).
  6. Krausert, C. R., Olszewski, A. E., Taylor, L. N., McMurray, J. S., Dailey, S. H., Jiang, J. J. Mucosal wave measurement and visualization techniques. J. Voice. 25 (4), 395-405 (2010).
  7. Fant, G. Acoustic Theory of Speech Production. Mouton and Co. N. V.: The Hague. , 15-79 (1960).
  8. Wegel, R. L. Theory of vibration of the larynx. J. Acoustic. Soc. Am. 1, 1-21 (1930).
  9. Den Berg, J. V. an, Zantema, J. T., Doornenbal, P. On the air resistance and the Bernoulli effect of the human larynx. J. Acoustic. Soc. Am. 29 (5), 626-631 (1957).
  10. Scherer, R. C., Shinwari, D., De Witt, K. J., Zhang, C., Kucinschi, B. R., Afjeh, A. A. Intraglottal pressure profiles for a symmetric and oblique glottis with a divergence angle of 10 degrees. TJ. Acoustic. Soc. Am. 109 (4), 1616-1630 (2001).
  11. Thomson, S. L., Mongeau, L., Frankel, S. H. Aerodynamic transfer of energy to the vocal folds. TJ. Acoustic. Soc. Am. 118 (3), 1689-1700 (2005).
  12. Erath, B. D., Plesniak, M. W. An investigation of asymmetric flow features in a scaled-up driven model of the human vocal folds. Exp. Fluids. 49 (1), 131-146 (2010).
  13. Petrović-Lazić, M., Kosanović, R. Acoustic analysis findings in patients with vocal fold polyp. Acta Med. Saliniana. 38 (2), 63-66 (2009).
  14. Erath, B. D., Plesniak, M. W. Three-dimensional laryngeal flow fields induced by a model vocal fold polyp. Int. J. Heat Fluid Flow. 35, 93-101 (2012).
  15. Acarlar, M. S., Smith, C. R. A study of hairpin vortices in a laminar boundary layer. Part 1. Hairpin vortices generated by a hemisphere protuberance. J. Fluid Mech. 175, 1-41 (1987).
  16. Kawanisi, K., Maghrebi, M. F., Yokosi, S. An instantaneous 3-D analysis of turbulent flow in the wake of a hemisphere. Boundary-Layer Meteorol. 64, 1-14 (1992).
  17. Savory, E., Toy, N. Hemisphere and hemisphere-cylinders in turbulent boundary layers. J. Wind Eng. Ind. Aerodyn. 23, 345-364 (1986).
  18. Tamai, N., Asaeda, T., Tanaka, N. Vortex structures around a hemispheric hump. Boundary-Layer Meteorol. 39, 301-314 (1987).
  19. Savory, E., Toy, N. The separated shear layers associated with hemispherical bodies in turbulent boyndary layers. J. Wind Eng. Ind. Aerodyn. 28, 291-300 (1988).
  20. Ogawa, T., Nakayama, M., Murayama, S., Sasaki, Y. Characteristics of wind pressures on basic structures with curved surfaces and their response in turbulent flow. J. Wind Eng. Ind. Aerodyn. 38, 427-438 (1991).
  21. Manhart, M., Wengle, H. Large-eddy simulation of turbulent bounday layer flow over a hemisphere. Direct and Large-Eddy Simulation I: Selected papers from the First ERCOFTAC Workshop on Direct and Large-Eddy Simulation. , 299-301 (1994).
  22. Manhart, M. Vortex shedding from a hemisphere in a turbulent boundary layer. Theor. Comp. Fluid Dyn. 12, 1-28 (1998).
  23. Meroney, R. N., Letchford, C. W., Sarkar, P. P. Comparison of numerical and wind tunnel simulation of wind loads on smooth, rough and dual domes immersed in a boundary layer. Wind Struct. 5 (2-4), 347-358 (2002).
  24. Hunt, J. C. R., Abell, C. J., Peterka, J. A., Woo, H. Kinematical studies of the flows around free or surface-mounted obstacles; applying topology to flow visualization. J. Fluid Mech. 86 (01), 179 (2006).
  25. Legendre, R. Lignes de courant d'un ecoulement permanent: decollement et separation. La Recherche Aérospatiale. 6, 327-335 (1977).
  26. Merzkirch, W. Visualization of Surface Flow. Flow Visual. , 82-89 (1987).
  27. Simpson, R. L., Long, C. H. H., Byun, G. Study of vortical separation from an axisymmetric hill. Int. J. Heat Fluid Flow. 23 (5), 582-591 (2002).
  28. Byun, G., Simpson, R. L. Surface-pressure fluctuations from separated flow over an axisymmetric bump. Am. Inst. Aeronaut. Astronaut. J. 48 (10), 2397-2405 (2010).
  29. Martinuzzi, R., Tropea, C. The flow around surface-mounted, prismatic obstacles placed in a fully developed channel flow. J. Fluids Eng. 115, 85-92 (1993).
  30. Rödiger, T., Knauss, H., Gaisbauer, U., Krämer, E. Pressure and heat flux measurements on the surface of a low-aspect-ratio circular cylinder mounted on a ground plate. New Results Num. Exp. Fluid Mech. VI. , 121-128 (2007).
  31. Martinuzzi, R., AbuOmar, M., Savory, E. Scaling of the wall pressure field around surface-mounted pyramids and other bluff bodies. J. Fluids Eng. 129, 1147-1156 (2007).
  32. Taniguchi, S., Sakamoto, H., Kiya, M., Arie, M. Time-averaged aerodynamic forces acting on a hemisphere immersed in a turbulent boundary. J. Wind Eng. Indust. Aerodyn. 9, 257-273 (1982).
  33. Triep, M., Brücker, C. Three-dimensional nature of the glottal jet. The Journal of the Acoustic. Soc. Am. 127 (3), 1537-1547 (2010).
  34. Khosla, S., Murugappan, S., Paniello, R., Ying, J., Gutmark, E. Role of vortices in voice production: normal versus asymmetric tension. Laryngoscope. 119 (1), 216-221 (2009).
  35. Drechsel, J. S., Thomson, S. L. Influence of supraglottal structures on the glottal jet exiting a two-layer synthetic, self-oscillating vocal fold model. The Journal of the Acoustical Society of America. 123 (6), 4434-4445 (2008).
  36. Raffel, M., Willert, C., Kompenhans, J. Particle Image Velocimetry: A Practical Guide. , Springer Verlag. (1998).
  37. Neubauer, J., Zhang, Z., Miraghaie, R., Berry, D. A. Coherent structures of the near field flow in a self-oscillating physical model of the vocal folds. J. Acoustic. Soc. Am. 121 (2), 1102-1118 (2007).
  38. Krebs, F., Silva, F., Sciamarella, D., Artana, G. A three-dimensional study of the glottal jet. Exp. Fluids. 52 (5), 1133-1147 (2011).
  39. Adrian, R. J., Westerweel, J. Particle image velocimetry. 30, Cambridge University Press. (2010).
  40. Tobak, M., Peake, D. J. Topology of three-dimensional separated flows. Ann. Rev. Fluid Mech. 14, 61-85 (1982).
  41. Zhang, Y., Jiang, J. J. Asymmetric Spatiotemporal Chaos Induced by a Polypoid Mass in the Excised Canine Larynx. Chaos. 18, 43102 (2008).
  42. Délery, J. M., Jean, M. Delery Toward the elucidation of three-dimensional separation. Ann. Rev. Fluid Mech. 33, 129-154 (2001).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE

Poproś o pozwolenie

Tagi

Wizualizacja przep ywu olejulinie tarcia powierzchniowegopomiary ci nienia przy ciancecyfrowa analiza obrazu cz stek PIVwir podkowiastywiry przypominaj ce spinki do w os wbadania w tunelu aerodynamicznym

Powiązane artykuły