Iskanje po katalogu digitalne knjižnice

Opis: This paper presents numerical solving of the inverse bioheat problem to estimate four skin cancer parameters; diameter, thickness, blood perfusion rate and thermal relaxation time, based on the thermal response on the skin surface obtained by dynamic thermography and numerical skin cancer model, which can greatly enhance dynamic thermography diagnostics. To describe the heat transfer inside biological tissue and thermal behavior during the dynamic thermography process as realistic as possible, the non-Fourier dual-phase-lag bioheat model was used, as well as skin cancer model has been composed of multilayered healthy skin, embedded skin tumor and subcutaneous fat and muscle. Boundary element method has been used to solve a complex non-Fourier bioheat model to simulate dynamic thermography based on the skin cancer model and guessed searched parameters to obtain the thermal response on the skin surface during the cooling and rewarming phase using a cold air jet provocation, which is needed for the solution of the inverse bioheat problem. The inverse problem has been solved by optimization approach using the hybrid Levenberg-Marquardt optimization method, while the measurement data has been generated numerically with known exact tumor parameters and added noise, to evaluate the accuracy and sensitivity of the solution. Inverse problem solution has been tested for two different thermal responses; absolute temperature and temperature difference response, as well as for two different tumor stages; early stage or Clark II and later stage or Clark IV tumor. All important tumor parameters were successfully retrieved, especially the diameter and relaxation time, even for the high level of noise, while the accuracy of obtained parameters is slightly better using absolute temperature response. The results demonstrate the robustness of the method and a promising way for early diagnosis. The findings contribute to improving bioheat modeling in biological tissues, solving inverse bioheat problems and advancing dynamic thermography as a non-invasive tool for early skin cancer diagnosis.
Ključne besede: numerical modeling, dynamic thermography, inverse problem, non-Fourier bioheat transfer, dual-phase-lag model, boundary element method, Levenberg-Marquardt optimization
Objavljeno v DKUM: 09.12.2025; Ogledov: 0; Prenosov: 7
Celotno besedilo (1,83 MB)
Gradivo ima več datotek! Več...

Opis: V magistrskem delu je opisan postopek preračuna sklopa kapilare in sesalne cevi v hladilnem sistemu, ki skupaj tvorita prenosnik toplote, da bi ugotovili, kakšen je vpliv preseka kapilare na delovanje hladilnega sistema. Preračunana sta padec tlaka in sprememba temperature s tremi različnimi kapilarami, ki so nameščene na istem hladilnem sistemu, saj nas zanima sprememba učinkovitosti pri prenosu toplote iz kapilare na sesalno cev, ko spremenimo presek kapilare. Preračun je podprt z eksperimentalnimi meritvami. Vključene so še meritve ostalih komponent hladilnega sistema, da smo lahko skupno ovrednotili, kako vpliva presek na delovanje sistema. Izsledki tega dela so, da je prenosnik toplote učinkovitejši z večjim notranjim premerom kapilare, saj je površina prenosa tako večja, posledično je zato tudi učinkovitost hladilnega sistema boljša z večjim notranjim premerom kapilare pri enaki dolžini prenosnika.
Ključne besede: dušilni element, hladilni cikel, hladilniški aparat, padec tlaka, prenos toplote, Gorenje, d. o. o.
Objavljeno v DKUM: 23.10.2025; Ogledov: 0; Prenosov: 0
Celotno besedilo (3,25 MB)

Opis: V diplomskem delu je obravnavana numerična simulacija dinamične termografije. Termografija je brezkontaktna in neinvazivna tehnika za merjenje temperature. Obravnavali smo prenos toplote med tumorjem in okoliškim tkivom, ki temelji na Pennesovem numeričnem modelu, kateremu sta dodana toplotni izvor in ponor zaradi perfuzijskega pretoka in metabolizma. Za modeliranje temperaturne odvisnosti metabolizma in perfuzijskega pretoka smo uporabili van’t Hoffov efekt. Cilj diplomske naloge je dokazati prednosti dinamične termografije pred statično in določiti temperaturno odvisnost perfuzijskega pretoka in metabolizma celic. V prvem delu diplomske naloge je prikazana razlika med konstantnimi vrednostmi in termoregulacijskim modelom. Ugotovili smo, da pri termoregulacijskem modelu z vrednostjo koeficienta 1,1, dosegamo nižje temperaturne razlike na površini kože kot pri konstantnih vrednostih metabolizma in perfuzijskega pretoka. V nadaljevanju smo primerjali vpliv različnih vrednosti koeficientov perfuzijskega pretoka in metabolizma. Ugotovili smo tudi, da pri dinamični termografiji dosegamo višje temperaturne razlike na površini kože kot pri statični. Na koncu smo obravnavali vpliv časa in temperature hlajenja, ugotovili smo, da se temperaturna razlika med tumorjem in okoliškim tkivom povečuje z nižanjem temperature ohlajanja in večanjem časa podhladitve.
Ključne besede: termografija, perfuzijski pretok krvi, termoregulacija, numerična simulacija, termoregulacijski model, tumor
Objavljeno v DKUM: 02.10.2025; Ogledov: 0; Prenosov: 15
Celotno besedilo (2,79 MB)

Opis: In this paper, a quadratic time interpolation for temperature and a linear time interpolation for fluxes are implemented for the parabolic (time-dependent) fundamental solution-based scheme for solving transient heat transfer problems with sources using the subdomain BEM (boundary element method), which is the main innovation of this paper. The approach described in this work to incorporate the quadratic time variation does not require doubling the number of equations, which is otherwise required in the BEM literature, for the discretized problem to be well-conditioned. Moreover, the numerical accuracy, compared over an unprecedented range of the Fourier number (Fo) and source strength values, can help in selecting the appropriate scheme for a given application, depending on the rate of the heat transfer process and the included source term. The newly implemented scheme based on the parabolic fundamental solution is compared with the well-established elliptic (Laplace) scheme, where the time derivative of the temperature is approximated with the second-order finite difference scheme, on two examples.
Ključne besede: quadratic time elements, time-dependent fundamental solution, heat transfer modeling, boundary element method
Objavljeno v DKUM: 07.05.2025; Ogledov: 0; Prenosov: 12
Celotno besedilo (8,22 MB)
Gradivo ima več datotek! Več...

Opis: V okviru diplomskega dela je opisana časovno neodvisna numerična simulacija aerodinamike dirkalnika dna Lotus 78. Na začetku diplomskega dela je opisano, zakaj je aerodinamika tako pomembna v motošportu in kateri so osnovni fizikalni zakoni, ki nam pomagajo bolje razumeti aerodinamiko. Prav tako je opisan postopek izvedbe numerične simulacije tekočin, ki vključuje ustvarjanje in uvoz geometrije, določanje robnih pogojev, izdelavo računske mreže in nastavitev simulacije. Izvedeni sta bili dve simulaciji, pri katerih je bila edina razlika v geometriji dirkalnika, tančneje v tako imenovanih zavesah na robu dna dirkalnika. Ugotovljeno je, da ti elementi igrajo pomembno vlogo pri aerodinamičnih silah in da lahko z učinkovito uporabo pozitivno prispevajo k zmogljivostim dirkalnika.
Ključne besede: numerična simulacija, RDT, aerodinamika, Lotus 78, talni efekt
Objavljeno v DKUM: 17.10.2024; Ogledov: 0; Prenosov: 25
Celotno besedilo (3,46 MB)