پخش محوري شبيه‌سازي عددي فرآيند انتقال جرم اكسيژن در بسترهاي مويرگ انسان

Numerical simulation of the process of oxygen mass transport in the human pulmonary capillaries incorporating the contribution of axial diffusion

در اين پژوهش، به شبيه سازي عددي فرآيند انتقال جرم اكسيژن در بسترهاي مويرگ انسان با در نظر گرفتن جمله پخش محوري مي‌پردازيم. معادله شبيه سازي شده معادله‌اي ديفرانسيل با مشتقات پاره‌اي نامانا از نوع همرفت-نفوذ است كه در مسايل مهندسي زيستي كاربرد فراوان دارد و گسترش عمده آن در مسايل لايه مرزي سيالات، مدارهاي الكتريكي در كابل‌ها و مسايل انتقال جرم است. حل تحليلي اين نوع معادلات پيچيده است. بنا بر اين حل عددي براي به‌دست آوردن جواب تقريبي اهميت فراواني دارد و هم‌گرايي و پايداري در اين روش حل همواره مورد سوال بوده است. در اين پژوهش، سعي مي‌كنيم سيوالات مذكور را با در نظر گرفتن اين معادله خاص جواب دهيم و براي اين منظور از روش تفاضلات متناهي استفاده مي‌كنيم.

In this study, we simulate numerically the process of oxygen mass transport in the human circulatory system incorporating the contribution of axial diffusion. Simulated equation is a time dependent convective-diffusion partial differential equation wherein has applicable application in the bioengineering problems such as boundary layer of fluids, electrical circuits in cables and mass transport problems.The analytical solution of this kind of equations is complicated. Therefore, the numerical solution for obtaining the approximate solution is important and the convergence and stability in this method of solution, is always a question. In this study, we try to answer the above questions with respect to this special equation and for this we use finite differences.