عنوان	شبیه سازی عددی انتقال حرارت تحت شرایط عدم تعادل حرارتی موضعی در بافت کبد انسانی طی فرآیند فرسایش مایکروویو
نوع پژوهش	پایان نامه
کلیدواژه‌ها	فرسایش مایکروویو، المان محدود، درمان سرطان، کبد متخلخل، عدم تعادل حرارتی، شبیه‌سازی عددی، آنتن تک اسلات، آنتن دو اسلات، گرمادرمانی
چکیده	مسائل گرمایش به کمک امواج الکترومغناطیس به دلیل فیزیک چند جانبه‌شان در مسائل مهندسی زیادی ظاهر می شوند. یکی از کاربردهای این مدل گرمایش، درمان سرطان از طریق افزایش دما است. این نوع درمان با اعمال گرمای موضعی به تومور سبب تخریب تومور میشود. درمان انعقادی به وسیله موج مایکروویو یکی از تکنیکهای گرمادرمانی است که به وسیله قرار دادن یک آنتن نازک درون تومور موجب بالا رفتن دمای تومور و تخریب آن میشود. در این پایاننامه ضمن بررسی انتقال حرارت در بافت‌های متخلخل، شبیه‌سازی فرآیند فرسایش مایکروویو به عنوان یکی از فرآیندهای گرمادرمانی در نرم‌افزار حل عددی کامسول مولتی‌فیزیکس a5.2 انجام شده است. یک مدل ریاضی از فرسایش مایکروویو درون کبد متخلخل ارائه شده که شامل دو معادله انرژی جداگانه برای بافت و خون است که با معادله پخش موج الکترومغناطیس کوپل شده‌اند. دسته معادلات غیرخطی کوپل‌شده به کمک روش المان محدود حل شده‌اند. مدل‌سازی فرآیند تحت شرایط عدم تعادل حرارتی در بافت کبد انسانی به کمک تئوری محیط‌های متخلخل صورت گرفته است. در این مطالعه فرآیند فرسایش مایکروویو به وسیله یک آنتن هم‌محور مایکروویو در توان‌های ورودی 5 ، 10 و 15 وات و تخلخل‌های 1/0 ، 05/0 و 025/0 و سه جریان خون با سرعت‌های 2 ، 3 و 4/3 سانتی‌متر بر ثانیه انجام شده است. تأثیر توان ورودی و تغییر تخلخل بر روی دماهای خون و بافت در آنتن‌های تک و دو اسلات، تأثیر تعداد اسلات بر کانتور‌های نرخ جذب ویژه (سار) و توزیع نرخ جذب ویژه و کانتور دمای بافت و همچنین موقعیت‌های مختلف قرارگیری آنتن تک اسلات و دو اسلات در داخل بافت متخلخل بررسی شده‌اند. نتایج نشان دادند که با افزایش توان مایکروویو ورودی، دماهای خون و بافت هر دو افزایش می‌یابند از طرفی در سرعت‌های یکسان جریان خون، تخلخل‌های بزرگتر منجر به واردشدن خون بیشتر و درنتیجه انتقال گرمای بیشتر از بافت می‌شوند، درنتیجه دماهای خون و بافت به یکدیگر نزدیک‌ترند. ازنظر تعداد اسلات نتایج نشان دادند که بزرگترین مقدار نرخ جذب ویژه در آنتن تک اسلات مقدار بزرگتری نسبت به آنتن دو اسلات داشته‌ و به علاوه اینکه در آنتن دو اسلات دو ناحیه داغ ایجاد شده‌است. از نظر کانتور دما نیز تعداد اسلات‌ها بر بیشترین دمای حاصل شده تأثیرگذار بودند و مقدار بیشترین دما در آنتن تک اسلات بیشتر از بیشترین مقدار دما در آنتن دو اسلات به دست آمد. در هر دو نوع آنتن تک و دو اسلات، سه موقعیت مختلف (عمق قرارگیری آنتن در سه ارتفاع 50 ، 60 و 70 میلی‌متر درون کبد متخلخل) برای آنتن تعریف شد و به کمک پارامتر دما به عنوان کنترل‌کننده، دیتاهای خروجی نشان دادند که هرچه عمق قرارگیری آنتن درون کبد متخلخل کمتر باشد و به مرکز نزدیک‌تر باشد، بیشترین دمای حاصل‌شده بالاتر است
پژوهشگران	حبیب اله سایه وند (استاد راهنما)، محمدرضا فراشی (دانشجو)، فرشاد کوثری (استاد مشاور)