Skip to main content
SUPERVISOR
Seyed.Gholamreza Etemad
سیدغلامرضا اعتماد (استاد راهنما)
 
STUDENT
امیرحسین گلشیرازی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1382

TITLE

Simulation of Blood Flow in an Artery with Curvature and Stenosis
Stenosis in arteries of human is a common occurrence and for many years researchers have endeavored to model the flow of blood through stenosed arteries. Arterial stenosis such as Atherosclerosis is one of the most serious forms of arterial diseases which homodynamic factors play a very significant role in the formation and proliferation of it. So this is an important field of study as arterial diseases are a chief cause of death. Stenosis occurs more often in curved artery such as left coronary artery (LCA) that has a mild curvature. In this study a 3-dimensional model of left coronary artery with 40% and 60% cross-sectional area reductions (stenosis) is considered. The main assumptions are laminar, 3-dimensional geometry, incompressible, steady and pulsatile flow. Blood is assumed to have Newtonian and non-Newtonian (with Herschel Bulkley model) behavior.The governing equations, continuity and momentum, are non-dimensionalized with respect to specific variables. The set of governing differential equations are integrated to yield of finite difference equations and then solved together with procedure of the SIMPLE program. Flow features such as velocity profile, wall shear stress (WSS) distributions, f.Re in length of artery and pressure drop in post stenotic region in specific non-dimension time and for all model are presented. According to obtained results the wall shear stress in Newtonian model is more than Non-Newtonian model. In stenosis section and pulsatile flow model this amount varies periodically (variations is very more strong1y) that cause Endothelium cells is damaged. Obtained results agree with previous work in simple cases.
گرفتگی در شریانهای انسان یک پدیدة معمول می باشد و سالهای زیادی است که محققان تلاش می کنند تا به رفتار جریان خون درون شریانها و مخصوصاً شریانهای گرفته پی ببرند. از آنجایی که بیماریهای شریانی علت اصلی بسیاری از مرگ و میرها در اکثر نقاط جهان است بنابراین مطالعات تحقیقاتی در این زمینه بسیار مهم جلوه می کند. یکی از رایجترین بیماریهای شریانی که عوامل همودینامیکی خون نقش بسزایی در تشکیل آن ایفا می‌کنند آترواسکلروز یا تصلب شرائین شریانهای کرونری می‌باشد. در این پایان نامه شریان انحنادار کرونری چپ قلب با درصدهای گرفتگی 40% و 60% مورد بررسی قرار گرفته است. جریان خون به صورت سه بعدی، آرام، تراکم ناپذیر و حالتهای پایا و نوسانی در نظر گرفته شده و از مدل هرشل بالکلی برای خون در حالت غیرنیوتنی استفاده شده است. شریان کرونری به صورت غیرالاستیک و با گرفتگی متقارن محوری فرض شده است. معادلات حاکم شامل معادلات پیوستگی و مومنتم براساس متغیرهای خاصی بدون بعد شده و سپس به روش عددی اختلاف محدود برمبنای حجم کنترل، با استفاده از الگوریتم سیمپل حل شده‌اند. الگوی جریان از جمله پروفیل سرعت، تنش برشی وارد بر دیواره شریان و حاصلضرب عددی f.Re و نحوه توزیع فشار بدست آمده اند. در مدل نیوتنی مقدار تنش برشی وارد بر دیواره شریان بسیار بیشتر از مقدار مشابه غیرنیوتنی آن است. در مدل نوسانی این مقدار در طی یک دوره خونرسانی قلب مدام در حال تغییرات شدید است که باعث ضربه زدن به سلولهای اندوتلیال دیواره می شود. نتایج نشان میدهد مقدار Re .f در ورودی شریان تا قبل از ورود به گرفتگی در دو مدل نیوتنی و غیر نیوتنی و هر چهار مرحله بی بعد زمانی 1 و7/0،2/0،0/0= T از توزیع نسبتاً ثابتی برخوردار است ولی در ناحیه گرفته شده این مقدار افزایش ناگهانی می یابد. حداکثر میزانRe .f در مرحله 7/0 = Tاتفاق می افتد. مقدار شدت تغییرات با افزایش درصد گرفتگی در شریان باز هم افزایش می یابد. نتایج عددی بدست آمده با مطالعات عددی دیگر محققین در حا لات ساده تر مطابقت خوبی دارد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی