13465

13465

جريان خون بر پاية مدل پيوستة كسرات در رگ تغييرفرم پذير با درنظرگرفتن ميدان فشار بصورت موج پيش رونده

دكتري

مكانيك - تبديل انرژي

آبان ماه 1393

آبان ماه 1393

دكتر نويدبخش - دكتر عاطفي

چكيده تبديل مكانيك محيط پيوستة كلاسيك كوشي به مكانيك محيط پيوستة تعميميافته مي تواند با معرفي محيط پيوستة كسرات و بطور خاصتر سيال ميكروپلار با ريزساختار صلب چرخان و تنشهاي كوپل، معرفي اجسام ميكرومورفيك با يك ريزساختار كاملاً انعطافپذير و يا با معرفي معادلات ساختاري غيرم حلي نظير مدل سيال گراديان درجه دوم حاصل شود كه نقطة شروع اين مطالعات را مي توان از زمان چاپ كتاب برادران Cosserat در سال 1909 دانست. در مطالعات پيشين تئوري سيال ميكروپلار با تعريف خاص ريزساختارهاي آن بعنوان مدلي مناسب براي جريان سوسپانسيونها و سيالات پرذره نظير خون معرفي شده است. پروژة حاضر بطور خاص بمنظور استفاده در مدلسازي دقيقتر مسئلة جريان خون در بدن انسان تعريف شده است. بدين منظور در مطالعة حاضر فرض ضرباني بودن جريان و همچنين تغييرشكل پذيري ديواره نسبت به مسائل جريان خون حلشدة قبلي توسط سيال ميكرو پلار اضافه شده است . هر كدام از مدلهاي متعدد دوبعدي و مدل سهبعدي ارائه شده در اين گزارش با فرضيات خاص بكار رفته در حل آن براي شبيهسازي يك بخش از سيستم گردش خون و يا يك بيماري قلبي - عروقي استفاده ميشود. فرضيات خاص بكار گرفته شده در مسير انجام مدلهاي مختلف از اعتبار نتايج كم نكرده است كه اعتبارسنجي هاي مختلف ارائه شده اين موضوع را تأييد ميكنند. مدل پيوستة ارائه شده براي جريان خون با ذرات معلق به ما اين امكان را ميدهد تا با محاسبة ميزان تنش برشي و اندازة مقياس طولي گردابه ها و همين طور ترسيم الگوي جريانهاي جانبي، مطالعاتي را با حجم محاسبات كم بر روي مكانيزمهاي تخريب سلولي انجام دهيم كه مدلهاي غيرپيوسته از ذرات خون قادر به انجام آن نيستند. در مدل سه بعدي انجام شده در مطالعة حاضر بعضي مقادير مؤلفههاي سرعت و ريزچرخش به علت تقارن صفر ميشوند. براي جلوگيري از حذف شدن مجهولات مسئله بعلت تقارن، هندسة خاص يك گرفتگي نامتقارن براي دامنة حل بكار گرفته شده است. افزايش تا حدود 70 درصدي ميزان تنشهاي برشي با حذف تقارن در گرفتگي نشان از اهميت انجام مدلهاي سهبعدي براي چنين مسائلي را دارد. در پروژة حاضر با حل جريان ض رباني سيال ميكروپلار در مجاري انعطافپذير براي عدد رينولدزهاي 400 تا 4000 براي نشان دادن قابليت توصيف تمامي رژيم هاي آرام تا مغشوش جريان ناپايدار و همچنين با نشان دادن اثرات تغييرات اندازة ذرات معلق در جريان، مدل مناسبي براي شبيهسازي جريان در سيستم گردش خون معرفي مي شود. واژه هاي كليدي: محيط پيوستة كسرات، سيال ميكروپلار، جريان ضرباني خون، ديوارة تغييرفرم پذير، اندركنش سيال - جامد.