Fluid-structure interaction in human vocal folds - ENSTA Paris - École nationale supérieure de techniques avancées Paris Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2007

Fluid-structure interaction in human vocal folds

Petr Sidlof
  • Fonction : Auteur

Résumé

The velocity and pressure fields in the proximity of the vocal folds were studied by means of numerical modelling and experimental investigation. The mathematical model, based on the 2D incompressible Navier-Stokes equations in arbitrary Lagrangian-Eulerian formulation discretized by the finite element method, was programmed in the Fortran language, using numerical library Mélina. The results of the numerical simulations schow the development of the supraglottal jet and evolution of the recirculation vortices within one vocal fold oscillation cycle. The physical model, scaled 4:1, yields the acceleration, supraglottal pressure and acoustic signals emitted by an elastic body vibrating in the wall of a wind tunnel due to coupling with the flow. The velocity fields in the supraglottal domain wee measured on this model by a PIV system synchronized with the vibration.
Le champ de vitesse et de pression le long des cordes vibrantes était étudié à l'aide d'un modèle numérique et par observation expérimentale. Le modèle mathématique, basé sur les équations de Navier-Stokes 2D incompressibles discrétisées avec la méthode des éléments finis en formulation d'Euler-Lagrange arbitraire, était programmé dans le langage Fortran, à l'aide de la librairie numérique Mélina. Dans les résultats des simulations numériques on peut observer le développement du jet derrière la glotte et l'évolution des tourbillons de recirculation lors du cycle d'oscillation des cordes vocales. Le modèle physique en échelle 4: 1 fournit les signaux d'accélération, pression supraglottale et le signal acoustique émis par un corps élastique, qui vibre dans le paroi du canal aérodynamique grâce au couplage avec l'écoulement. Sur le même modèle, le champ de vitesse dans le domaine supraglottale était mesuré par la PIV synchronisé avec les oscillations.
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Dates et versions

pastel-00002366 , version 1 (18-04-2007)

Identifiants

  • HAL Id : pastel-00002366 , version 1

Citer

Petr Sidlof. Fluid-structure interaction in human vocal folds. Sciences de l'ingénieur [physics]. ENSTA ParisTech, 2007. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨pastel-00002366⟩
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