|
|
مهندسی شیمی ایران، جلد ۲۱، شماره ۱۲۴، صفحات ۵۷-۷۰
|
|
|
| عنوان فارسی |
مدل‌سازی و شبیهسازی انتقال حرارت در جریان رگ‌های خونی انسان به‌کمک دینامیک سیالات محاسباتی |
|
| چکیده فارسی مقاله |
انتقال حرارت زیستی به‌دلیل قابلیت کاربرد در تشخیص و درمان بیماری، نقش مهمی در بررسی و تحلیل سیستم‌های زنده ایفا می‌کند. در سال‌های اخیر، دینامیک سیالات محاسباتی به‌دلیل عملکرد خوب سخت‌افزاری و نرم‌افزاری، به‌طور گسترده در پژوهش‌های زیست‌پزشکی بیماری عروق و پیشرفت گرفتگی شریان‌های خونی استفاده شده است که به این وسیله عوامل خطر برای پیشرفت بیماری، شناسایی و درمان می‌شود. هدف از این شبیهسازی بررسی جریان و انتقال حرارت خون در رگ در حالت عادی و در چندین حالت حضور پلاک با استفاده از یک مدل هندسی واقعی رگ به‌کمک نرم‌افزاری تجاری است. خون سیالی غیرنیوتنی وغیر تراکم‌پذیر در نظر گرفته شده و گران‌روی آن با معادلات کاریو مدل‌سازی شده است. بر خلاف بسیاری از پژوهش‌های مشابه پیشین، سرعت ورودی به‌صورت ناپایا (جریان پالسی) است و مطالعۀ انتقال حرارت به‌صورت همزمان بررسی شده، هم‌چنین یک مدل هندسی واقعی در درصدهای مختلف گرفتگی بررسی شده است. افزایش حجم پلاک باعث افزایش فشار و تنش برشی دیوارۀ رگ می‌شود که در حالت‌های گرفتگی شدید بسیار پرخطر و همراه با افزایش احتمال پارگی رگ‌هاست. هم‌چنین افزایش پلاک باعث کاهش انتقال حرارت از راه خون به دیوارۀ رگ‌ها می‌شود. نتایج نشان می‌دهد که تغییری بین 10 تا 70 درصد در شاخص‌های دینامیکی پس از گرفتگی مشاهده می‌شود؛ اما تغییر محسوسی در دمای خروجی‌ها ایجاد نخواهد شد. |
|
| کلیدواژه‌های فارسی مقاله |
انتقال حرارت زیستی، دینامیک سیالات محاسباتی، شبیهسازی، رگ‌های خونی، پلاک، |
|
| عنوان انگلیسی |
Modelling and Simulation of Blood Flow in Human Vessels Using CFD Analysis |
|
| چکیده انگلیسی مقاله |
Bioheat transfer plays an important role in analyzing living systems due to its ability to diagnose and treat the disease. Recently, CFD has been increasingly used in biomedical researches of coronary artery disease because of its high hardware and software performance that makes it possible to identify and treat the risk factors for coronary artery disease progression. The purpose of this paper was to investigate blood flow and heat transfer in normal state and in several cases of plaque with a real geometric model of a vessel in an artery by using a commercial Software. Blood is considered as a non-Newtonian and non-compressible fluid and viscosity is modeled using Carreau equations. Unlike many previous studies, the inlet velocity is considered to be transient (pulsatile) and heat transfer has been investigated with the assumptions of constant blood inlet temperature and constant vessels wall temperature and the outlet wall heat transfer has been calculated. A real geometric model in different plaque progressions has been studied as well. Plaque progression in the artery, increases the wall pressure and shear stress, which is very dangerous in cases of severe blockage and may cause high risk of rupture. Increased plaque also reduces the blood heat transfer to the artery’s walls. The results show that there is a change between 10-70% in the dynamic parameters after clogging, but there is no significant change in the outlet temperature. |
|
| کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله |
انتقال حرارت زیستی, دینامیک سیالات محاسباتی, شبیهسازی, رگ‌های خونی, پلاک |
|
| نویسندگان مقاله |
صبا گرجی |
کارشناس ارشد مهندسی شیمی، گروه مهندسی شیمی، دانشکدۀ نفت و مهندسی شیمی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
محمدرضا جعفری نصر |
استاد مهندسی شیمی، گروه مهندسی شیمی، دانشکدۀ نفت و مهندسی شیمی،
واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
|
|
| نشانی اینترنتی |
https://www.ijche.ir/article_147917_9758b761099657837730453efced4e96.pdf |
| فایل مقاله |
فایلی برای مقاله ذخیره نشده است |
| کد مقاله (doi) |
|
| زبان مقاله منتشر شده |
fa |
| موضوعات مقاله منتشر شده |
|
| نوع مقاله منتشر شده |
|
|
|
|
برگشت به:
صفحه اول پایگاه |
نسخه مرتبط |
نشریه مرتبط |
فهرست نشریات
|