مدلسازی ساختاری محیط پیوسته میکروپولار و کاربرد آن در تحلیل جریان خون


مدلسازی ساختاری محیط پیوسته میکروپولار و کاربرد آن در تحلیل جریان خون




بررسی همودینامیک جریان خون در عروق بدن انسان، به‌دلیل گستره وسیع پارامترهای مختلفی نظیر اندازه لومن، ویسکوزیته ظاهری، هماتوکریت، حرکت نوسانی و دودی جداره عروق بسیار پیچیده هست.


طراحی سنسور نرم جهت تخمین پارامترهای توربوشارژر و موتور احتراق جرقه ای
از طرف دیگر، برخی از آزمایشات نیز ثابت می‌نمايند که تئوری سیال کلاسیک قادر به پیش‌بینی رفتار جریان خون در عروق ریز کمتر از 200 میکرون نمی‌باشد، بنابراین هستفاده از تئوری‌های پیشرفته ضروری به‌نظر می‌رسد.


تحلیل تجربی - عددی استحکام کششی صفحات آلومینیومی دارای شکاف کناری تقویت ‌شده توسط وصله‏های کامپوزیتی دارای لایه فلز (FML)
در این رساله از تئوری دینامیک سیال میکروپولار برای مدل‌سازی جریان خون در مویرگ‌ها هستفاده می‌‌شود، تئوری میکروپولار با درنظرگرفتن درجات چرخشی اضافی مولکول‌های سیال باعث بهبود تئوری کلاسیک می‌گردد.


بررسی انتقال حرارت روی ضرایب آیرودینامیکی بال هواپیما به روش عددی در جریان گذر صوتی
به‌زبان ریاضی، درجات آزادی اضافی باعث ظهور دو کمیت مهم سینماتیکی موسوم به تنسورهای ژیراسیون و انحنا، که نقش پايه ی در بهبود فرمول‌بندی محیط پیوسته دارند می‌شوند.


تعیین خواص خستگی ورق‌های فولاد Cr21Ni5Ti و بررسی اثر ضخامت بر روی عمر خستگی
هدف اولیه این تحقیق، بررسی قابلیت تئوری سیال میکروپولار در مدل‌سازی جریان‌های سیال در میکروکانال‌های مستطیلی و مدور می‌باشد.


تحلیل عملکرد تیر پیزوالکتریک منحنی شکل در تولید انرژی الکتریکی از ارتعاشات محیط
در این راستا، حل تحلیلی این جریان‌ها ارائه می‌گردد سپس فرمول‌بندی المان محدود توسعه داده می‌شود، همچنین در تحلیل جریان سیال در میکروکانال‌ها از مقادیر متفاوت پارامترهای مادی میکروپولار هستفاده ‌‌شده و توافق عالی میان نتایج تحلیلی، عددی و تجربی در کلیه حالات موجود مشاهده می‌شود.


تشخیص محل و اندازه ترک محور دوار تحت اثر خمش خالص به کمک سنسور غیر تماسی با استفاده از تحلیل موجک گسسته و شبکه عصبی
بویژه، ملاحظه می‌شود که ویسکوزیته میکروپولار و پارامترهای طول مشخصه نقش جدی و مهمی در تغییر دادن الگوهای جریان در مقایسه با نتایج تئوری سیال کلاسیک دارند، سپس فرمول‌بندی المان محدود متقارن محوری برای جریان خون در عروق گرفته توسعه داده می‌شود.


تشخیص ترک در قاب‌ها با بهره‌گیری از مدل المان کوادراتور دیفرانسیلی
به-عنوان مثال نمونه، شریان گرفته با قطر10 میلی‌متر مورد بررسی برنامه گرفته مشاهده می‌شود که نتایج فرمول‌بندی المان محدود اخیر، موافقت خوبی با نتایج موجود در دبیره دارند.


تحلیل چاه غیرخطی انرژی برای کاهش غیرفعال ارتعاشات سامانه روتور
باید اذعان نمود که غلظت سلول‌های قرمز خون در امتداد شعاعی در عروق با قطر کمتر از 200 میکرون در حال تغییر بوده به‌طوری‌که در مرکز مقدار حداکثر و در نزدیکی جداره‌ها دارای مقدار حداقل موسوم به پدیده فارئوس-لندکوئیست می‌باشد لذا، در تحلیل جریان خون در مقیاس‌های میکرونی باید از خواص فیزیکی متغیر هستفاده نمود، بنابراین یک مدل ساختاری جدید برپايه توزیع خواص فیزیکی خون با درنظر گرفتن غلظت هماتوکریت متغیر پیشنهاد می‌شود، سپس مدل ساختاری جدیدی با درنظر گرفتن یک پارامتر جدید نرخ برش که شامل اثرات گردابی و ریزچرخش میکروپولار می‌باشد توسعه داده می‌شود.

پس از فرمول‌بندی المان محدود معادله ساختاری ملاحظه می‌شود که تحلیل جریان خون در عروق بسیار ریز برپايه خواص فیزیکی ثابت یا مدل ساختاری خطی میکروپولار نمی‌تواند به نتایج تجربی دست یابد.

درمقابل، نتایج عددی‌ معادله ساختاری جدید با خواص فیزیکی متغیر و با مقادیر جدید نرخ برش تطابق عالی با نتایج تجربی موجود نشان می‌دهند.

در انتها نیز شبیه‌سازی عددی جریان خون در شریانچه گرفته مورد بررسی برنامه می‌گیرد، مشاهده می‌شود که رفتار جریان خون در این وضعیت با پیش‌بینی‌های کلاسیک متفاوت هست.

درواقع، در یک افت فشار مشخص، اختلاف قابل ملاحظه‌ای در اندازه سرعت و گردابی حداکثر مشاهده می‌گردد، بویژه چرخش اضافی مولکول‌ها در مقیاس‌های کوچک باعث افزایش مقاومت به جریان سیال در عروق و کاهش اندازه سرعت حداکثر سیال می‌شود.




80 out of 100 based on 50 user ratings 200 reviews