استفاده از روش ترکیبی شبکه بولتزمن و حجم محدود برای شبیه سازی جریان خون و انتقال جرم ذرات ال دی ال در رگ

هدف از این مقاله بررسی انتقال جرم لیپوپروتئین های کم چگال پلاسما در دیواره رگ با استفاده از روش شبکه بولتزمن می باشد. بزرگ بودن عدد اشمیت ذرات چربی، منجر به واگرایی حل در روش شبکه بولتزمن می شود. به منظور رفع این مشکل، شبکه بولتزمن با روش حجم محدود ترکیب شده است. در این روش ترکیبی، میدان سرعت جریان خون توسط روش شبکه بولتزمن با مدل زمان آرامش منفرد و معادله غلظت لیپیدها با استفاده از حل عددی معادله دیفرانسیلی انتقال جرم بهروش حجم محدود حل می شود. در روش شبکه بولتزمن برای حل مسئله انتقال جرم با عدد اشمیت در محدوده 3000-10، باید زمان آرامش چندگانه به کارگرفته شود که این خود زمان محاسبات را افزایش می دهد. برای اعداد اشمیت بزرگ تر از 3000 مدل زمان آرامش چندگانه نیز دیگر پاسخگو نیست و همگرایی حاصل نمی شود. ااین مقاله نشان می دهد روش ترکیبی اشاره شده توانایی حل مسئله انتقال جرم تا عدد اشمیت107 را دارد. تطبیق مناسب بین شبیه سازی انجام شده به روش ترکیبی با نتایج محققان قبلی و کاهش قابل توجه زمان حل مسئله نسبت به روش شبکه بولتزمن بیانگر عملکرد خوب روش ترکیبی در حل مسائل جریان و انتقال جرم با عدد اشمیت بالا می باشد. بالاخره روش ترکیبی ارائه شده برای شبیه سازی انتقال جرم ذرات الدی ال به کار گرفته می شود و پارامترهای مؤثربرافزایش غلظت سطحی،از جمله اندازه ذرات،سرعت مکشی روی جداره،تنش برشی دیواره،نوع سیال ازنظر رفتارنیوتنی و غیرنیوتنی و تغییرضخامت لایه مرزی غلظت باتغییر عدد اشمیت بررسی می شود.