بررسي عددي تأثير گرفتگي رگ روي تنش و دماي جريان خون تحت يك شار حرارتي ثابت

Numerical study of the effect of stenotic artery on stress and blood flow temperature under a constant heat flux

يكي از رايج ­ترين بيماري­ هاي قلبي- عروقي گرفتگي رگ­ها مي ­باشد. در اين پژوهش جريان خون با مدل­ هاي مختلف لزجت در يك رگ داراي گرفتگي با فرض ديواره بررسي شده است. هندسه گرفتگي با رابطه كسينوسي مدل شده است. معادلات مسأله شامل پيوستگي، ممنتوم، انرژي، قانون هوك براي ماده الاستيك خطي و روش (ALE) براي برهم كنش سيال- جامد به صورت كد المان محدود تعريف و حل شده ­اند. نتايج نشان داد، ديواره رگ در نزديكي گرفتگي ­بيش­ترين جابجايي را دارد. فرض بر هم­ كنش سيال­- جامد باعث كاهش تنش برشي ديواره مي­ گردد. براي مثال، بيشينه مقدار تنش برشي ديواره در ناحيه گرفتگي با مدل لزجت كاريو از 32/2 به 23/2 و با مدل لزجت نيوتني از 1/2 به 2 كاهش مي ­يابد. همچنين مشاهده گرديد، اعمال شار حرارتي در سطح بيروني ديواره رگ باعث افزايش قابل ملاحظه ­اي دماي جريان خون و ديواره در ناحيه گرفتگي مي شود.

One of the most common cardiovascular deseases is stenotic arteries. In this study, blood flow with different models of viscosity in a stenotic artery with the assumption of a wall has been investigated. Stenosis geometry is modeled by cosine relation. for The problem equations including continuity, momentum, energy, Hooke's law for linear elastic material, and the method (ALE) for fluid-solid interaction are defined and solved as finite element code. The results showed that the vessel wall had the most displacement near the stenosis region. Assuming the fluid-solid interaction reduces the wall shear stres. For example, the maximum wall shear stress in the stenotic region decreases from 2.32 to 2.23 with Carreau viscosity and from 2.1 to 2 with Newtonian viscosity. It was also observed that applying heat flux on the outer surface of the vessel wall causes a significant increase in blood flow and the wall temperature in the stenotic region.