جریان خون ضربانی در انشعاب شریانی، شبیه سازی با انسیس فلوئنت

توضیحات

شرح پروژه جریان خون ضربانی در انشعاب شریانی

در این پروژه، به شبیه سازی جریان خون ضربانی در انشعاب شریانی، با استفاده از نرم افزار انسیس فلوئنت (ANSYS Fluent) پرداخته ایم.

هندسه این پروژه را با نرم افزار ANSYS Design Modeler طراحی کرده ایم و مش بندی آن را با نرم افزار ANSYS Meshing انجام داده ایم. نوع مش بدون ساختار است و تعداد سلول های محاسباتی 168367 سلول می باشد.

سرعت جریان و خروجی توده خون ورودی به ترتیب برابر با 0.001570178 و 0.00078576 کیلوگرم بر ثانیه است. فشار خون در ورودی برابر با 250 Pa، تقریباً 1.87515 mmHg است. شایان ذکر است که فشار خون در عروق بزرگ بدن انسان بین 120 تا 80 میلی متر جیوه متغیر است.

روش های استفاده شده

ماهیت ضربانی جریان خون با استفاده از یک تابع تعریف شده توسط کاربر (UDF) شبیه سازی شده است، که سرعت ورودی را با توجه به زمان جریان به عنوان تابع سینوسی تغییر می دهد.

نتایج شبیه سازی جریان خون ضربانی در انشعاب شریانی

حل‌کننده شبیه‌سازی در این پروژه ناپایدار است و نتایج نشان‌داده‌شده در اینجا در زمان 0.162 ثانیه پیک سرعت اتفاق افتاده است.  یکی از هیجان انگیزترین نتایج این پروژه، تعیین نواحی مستعد پارگی دیواره شریان است. همانطور که از کانتور فشار در زمان جریان برابر با 0.16 ثانیه مشاهده می شود، فشار خون در نوک انشعاب، جایی که دو جریان از یکدیگر جدا می شوند، به مقادیر بالایی برابر با 125 Pa می رسد که نصف فشار سیال در ورودی نتیجه‌گیری جالب دیگری که از نتایج حاصل می‌شود، مناطقی است که بیشترین احتمال ایجاد تنگی را دارند. در ادبیات، مناطقی با  تنش برشی دیواره کم (WSS) به احتمال زیاد تنگی ایجاد می کنند. همانطور که در شکل نشان داده شده است که مقادیر WSS را نشان می دهد، محتمل ترین ناحیه برای ایجاد تنگی، نوک دو شاخه شدن است.