Skip to main content
SUPERVISOR
محسن ثقفیان (استاد راهنما) محمودرضا صادقی (استاد مشاور) محمد تفضلی شادپور (استاد مشاور)
 
STUDENT
Mehdi Jahangiri
مهدی جهانگیری

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1389

TITLE

Simulation of Pulsatile Blood Flow in the Elastic Channel with Stenosis in The Presence Of Magnetic Field
Arterial stenosis is a common arterial disease and a leading cause of death in the world. The effects of exposure to magnetic fields in stenosis patients are not well known or are not completely investigated. Considering the contradictory results in the literature, the effect of a uniform magnetic field with different intensities on pulsatile laminar/turbulent and non-Newtonian blood flow passing through an elastic conduit with different percentages of stenosis was examined in this thesis. Finite element software including COMSOL multi-physics 5.1 and Adina 8.8 were used for simulations. Results showed that the standard k-? turbulence model is suitable for simulating turbulent flow, while the Careau model is suitable for simulating non-Newtonian blood. Results showed that increased Hartmann number increased the axial pressure drop, which was higher in simple stenosis compared to double stenosis; higher in higher stenosis percentage compared to lower percentage; and higher in the non-Newtonian case than in the Newtonian case. It was also observed that increased magnetic field increases the radial velocity so as to maintain a uniform mass flow. Increased magnetic field also reduced the reverse flow area that is prone to disease, which was more evident in the double stenosis compared to the single stenosis. Wall shear stress magnitudes showed that increased magnetic field increases the maximum artery wall shear stress, which was more pronounced in lower stenosis percentages. The effect of increased magnetic field on shear stress was more evident in the non-Newtonian case compared to the Newtonian case. Keywords: Uniform magnetic field; Pulsatile flow; Lorentz force; Elastic channel, non-Newtonian fluid; ADINA; COMSOL
یکی از شایع ترین بیماری های شریانی که علت مرگ و میر افراد بسیاری نیز در دنیا می باشد، گرفتگی عروق می باشد. با توجه به اینکه اثر قرارگیری فرد مبتلا به بیماری گرفتگی عروق در معرض میدان مغناطیسی به خوبی روشن نیست و یا به طور کامل و گسترده ای بررسی نشده است و همچنین با توجه به نتایج ضد و نقیض ارائه شده، در این پایان نامه تاثیر میدان مغناطیسی یکنواخت با شدت های مختلف بر روی جریان پالسی، آرام/مغشوش و غیرنیوتنی خون عبوری از مجرای الاستیک دارای درصد گرفتگی های مختلف مورد بررسی قرار گرفت. برای شبیه سازی ها از نرم افزارهای المان محدود کامسول مالتی فیزیک 1/5 و آدینا 8/8 استفاده گردید. نتایج بررسی ها نشان داد که مدل توربولانسی k-? استاندارد برای شبیه سازی جریان مغشوش و مدل کارو برای شبیه سازی غیرنیوتنی بودن خون مناسب هستند. از نتایج مشاهده گردید که با افزایش عدد هارتمن، افت فشار محوری بیشتر می شود که این مساله در گرفتگی های ساده بیشتر از گرفتگی های مضاعف، در درصدهای گرفتگی پایین بیشتر از درصدهای گرفتگی بالا و در حالت غیرنیوتنی بیشتر از حالت نیوتنی می باشد. همچنین مشاهده گردید که با افزایش میدان مغناطیسی، سرعت شعاعی افزایش می یابد تا جریان جرمی یکنواخت حفظ گردد. از دیگر نتایج افزایش میدان مغناطیسی می توان به کاهش ناحیه جریان برگشتی که مستعد بیماری است، اشاره نمود که این کاهش در گرفتگی های مضاعف قابل ملاحظه تر از گرفتگی های ساده رویت شد. نتایج بررسی پارامتر تنش برشی دیواره نشان داد که با افزایش میدان مغناطیسی، تنش برشی ماکزیمم وارد بر جداره رگ بیشتر می شود که این افزایش در درصدهای گرفتگی پایین قابل ملاحظه تر می باشد. همچنین اثر افزایش میدان بر روی تنش برشی، در حالت غیرنیوتنی بیشتر از حالت نیوتنی بدست آمد. کلمات کلیدی: میدان مغناطیسی یکنواخت، جریان پالسی، نیروی لورنتس، مجرای الاستیک، سیال غیرنیوتنی، آدینا، کامسول.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی