مدل سازی ریاضی جریان سیالات نیوتنی و غیر نیئوتنی در لوله های تغییر شکل پذیر

دراین پژوهش رفتار سیال خون به عنوان یک سیال غیرنیوتنی بررسی شده است. یکی از بهترین راه های شناخت رفتارخون داخل بدن استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی و مدل های ارائه شده برای شبیه سازی سیال غیرنیوتنی می باشد. رفتار مکانیکی سیالات زیستی از جمله خون، به صورت جریان سیالات غیر نیوتنی در لوله های تغییر شکل پذیر ویسکوالاستیک با قابلیت جمع شوندگی تحت تاثیر نیروهای داخلی یا خارجی قرار دارند، مدل شده است. این تغییر شکل لوله می تواند باعث تغییر میدان جریان سیال شود که متعاقبا باعث تغییر در نیروهای وارد شده بر سیال شده و تغییر شکل لوله را مجددا کنترل می کند. با توجه به قدرت حل عددی در انجام محاسبات مربوط به مسائل وابسته به سیال، می توان به شناخت صحیح رفتار سیال و جریان در مورد سیال غیر نیوتونی ودیواره تغییر شکل پذیر، تصمیمات صحیحی رادراین مورداتخاذ کرد. لزوم انجام مطالعات بیولوژیک باکمک دینامیک سیالات محاسباتی به دلایل کاهش تلفات و هزینه های مربوطه می باشد. برای شبیه سازی جریان سیال غیرنیوتنی پس از به دست آوردن هندسه و شبکه محاسباتی، با توجه به نوع سیال مدل مناسب برای بیان رفتار خون به عنوان یک سیال غیر نیوتنی انتخاب شده است و حل عددی با در نظر گرفتن شرایط مناسب استقلال از شبکه، همگرایی واعتبار سنجی انجام شده است. نتایج حل عددی بادر نظر گرفتن میزان گرفتگی مجرای عبور جریان و تاثیر آن بر رفتار سیال بیان شده است نتایج به دست آمده از حل عددی نشان می دهد که با افزایش گرفتگی میزان فشار سیال افزایش یافته است.اگر نسبت گرفتگی تا 2 / 1 افزایش یابد نسبت فشار وارد شده بر مجرا تا 4 برابر افزایش می یابد. افزایش ویسکوزیته سیال نیز نقش به سزایی درافزایش فشار وارده شده بر مجرای سیال داشته است که در این پژوهش حائزاهمیت بوده است.

کلیدواژه ها:

فلوئنت ، جریان خون ، رگ ، حجم محدود ، بایو مکانیک