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Análisis numérico de la clasificación de lesiones por quemaduras transitorias a través de la modelización acoplada de transferencia de calor e integral de daño

Autores: Zhang, Chao; Ma, Xinbin; Li, Mengxi; Qiu, Yubin; Kim, Moon Keun; Liu, Jiying

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Análisis numérico de la clasificación de lesiones por quemaduras transitorias a través de la modelización acoplada de transferencia de calor e integral de daño


Categoría

Energía

Subcategoría

Energía térmica

Palabras clave

Parámetros
Grado de quemadura
Volumen
Profundidad
Temperatura
Daño

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 17

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La evaluación precisa de parámetros como el grado de quemadura, el volumen y la profundidad es un requisito previo para el tratamiento efectivo de los pacientes. Sin embargo, como un proceso de transferencia de calor inestable, la temperatura del volumen de daño por quemadura cambia con el tiempo, y es difícil calcular con precisión el valor integral del daño, que se utiliza para evaluar el grado de quemadura. Por lo tanto, es imposible determinar con precisión la ubicación y el volumen del daño en todos los grados de quemadura. En este estudio, se utiliza el lenguaje C para programar una función definida por el usuario de la fórmula integral del daño por quemadura, y se utiliza el método de simulación numérica acoplada para calcular la transferencia de calor y el daño en un proceso de quemadura por agua a alta temperatura. Luego, se puede determinar la temperatura y el valor integral del daño por quemadura de cada punto para evaluar y distinguir con precisión el grado de quemadura en tiempo real, y estimar la distribución de la posición, el tamaño del volumen y la tendencia de cambio transitorio de cada grado de quemadura. Bajo las condiciones de trabajo seleccionadas en este documento, la fuente de calor afecta principalmente a la epidermis y la dermis directamente debajo, y tiene menos influencia en el área superior, que está en transferencia de calor por convección. El valor integral del daño es muy sensible a la temperatura, y el valor integral de daño más alto causado por 373 K es dos y cuatro órdenes de magnitud mayor que el de 363 K y 353 K, respectivamente. El aumento en la temperatura de la fuente de calor provocó que el volumen de una quemadura de tercer grado aumentara rápidamente en la etapa inicial de la lesión, pero el volumen de las quemaduras de segundo y primer grado no cambió mucho. Después de calentar a 373 K durante 15 s y retrasar la acción durante 45 s, el volumen de las quemaduras de primer, segundo y tercer grado representó el 0.4, 2.9 y 1.9%, respectivamente, y el volumen total de daño representó solo el 5.2% del volumen total.

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