بررسی عددی انتقال اکسیژن و جریان خون روی آرایه‌هایی از فیبرهای سه‌بعدی ریه‌ی مصنوعی
نویسندگان
چکیده مقاله:
برای بیماران مبتلا به بیماری‌های مزمن ریوی، ریه‌ی مصنوعی (که بطن راست قلب جریان خون را به سمت آن پمپاژ می‌کند)، به عنوان یک مرحله‌ی مقدماتی پیش از پیوند ریه به شمار می‌آید. عمل‌کرد این دستگاه با چندین معیار، از جمله کارآمدی دستگاه در تبادل گاز، عدم آسیب‌رسانی به سلول‌های خونی و امپدانس پایین در مقایسه با ریه‌ی طبیعی، سنجیده می‌شود. در این مطالعه، بررسی عددی جریان خون غیرنیوتنی حول آرایه‌هایی از فیبرهای توخالی، به عنوان مدلی از دسته‌فیبرهای موجود در ریه‌ی مصنوعی، به روش حجم-محدود صورت گرفت. دو نوع آرایش مربعی و قطری برای فیبرها در نظر گرفته شد تا اثر آرایش، اثر سرعت ورودی روی توزیع جریان، تنش برشی و غلظت اکسیژن تبادل‌شده بین سطح فیبرها و جریان خون، بررسی شود. مشاهده شد که سرعت جریان و تنش برشی در آرایش قطری به مراتب بیش‌تر از آرایش مربعی است، به طوری که برای بیشینه‌ی سرعت مورد بررسی (cm/s 87/10)، تنش برشی روی فیبرها در آرایش قطری حدود 5/3 برابر مقدار آن در آرایش مربعی است. هم‌چنین، بین نتایج این تحلیل با نتایج مطالعات دیگری که در آن‌ها از تبادل اکسیژن صرف نظر شده بود، اختلاف قابل توجهی دیده شد، که بیان‌گر اهمیت مدل‌سازی تبادل گاز می‌باشد. میزان دبی جرمی اکسیژن در خروجی دامنه‌ی حل، به عنوان ملاک کارآمدی دستگاه (از دید تبادل گاز) مورد بررسی قرار گرفت. بر این اساس، آرایش قطری در تبادل اکسیژن بسیار کارآمدتر است. اما برای آرایش قطری، افت فشار بیش‌تری در عبور از دسته‌فیبرها، نسبت به آرایش مربعی مشاهده شد. نتایج این شبیه‌سازی می‌تواند نقطه‌ی شروع مناسبی برای طراحی بهینه‌ی ریه‌ی مصنوعی باشد و در طراحی بهینه‌ی آزمایش‌های کلینیکی موثر واقع شود.
منابع مشابه
بررسی تاثیر جریان و انتقال جرم اکسیژن خون در پیدایش بیماری گرفتگی رگ
در رگ‌های خمیده، به دلیل هندسه و همودینامیک جریان متفاوت نسبت به رگ‌های مستقیم، توزیع متوازن اکسیژن روی دیواره رگ به هم می‌خورد که این نا‌به‌هنجاری سهم قابل توجهی در پیدایش و توسعه گرفتگی رگ‌هادارد. در این تحقیق به بررسی عددی انتقال جرم اکسیژن خون در دیواره و داخل یک رگ خمیده سه‌بعدی پرداخته شده است.به منظور بدست آوردن توزیع غلظت اکسیژن در رگ، معادلات حاکم بر انتقال جرم اکسیژن و شرایط مرزی ح...
متن کاملشبیهسازی عددی جریان فراصوت همراه با انتقال جرم (مکش و تزریق جریان) روی سطح جسم
در این پژوهش، جریان لایة مرزی تراکم‌پذیر، دائم و لزج همراه با انتقال جرم (مکش یا تزریق جریان) روی بدنه‌های متقارن محوری مورد تحلیل عددی قرار گرفته است. برای این منظور، با تقریب معادلات کلی ناویر - استوکس به معادلات لایة مرزی جریان فراصوت، معادلات حاصل با استفاده از روش غیرتشابهی و انتگرالی جهت محاسبة توزیع انتقال حرارت روی سطح دماغه و تعیین مشخصات لایة مرزی به‌صورت عددی حل شده‌اند. سیال گاز ...
متن کاملبررسی تاثیر جریان و انتقال جرم اکسیژن خون در پیدایش بیماری گرفتگی رگ
در رگ های خمیده، به دلیل هندسه و همودینامیک جریان متفاوت نسبت به رگ های مستقیم، توزیع متوازن اکسیژن روی دیواره رگ به هم می خورد که این نا به هنجاری سهم قابل توجهی در پیدایش و توسعه گرفتگی رگ هادارد. در این تحقیق به بررسی عددی انتقال جرم اکسیژن خون در دیواره و داخل یک رگ خمیده سه بعدی پرداخته شده است.به منظور بدست آوردن توزیع غلظت اکسیژن در رگ، معادلات حاکم بر انتقال جرم اکسیژن و شرایط مرزی حاکم...
متن کاملبررسی عددی انتقال حرارت و افت فشار در جریان عرضی از روی دسته لوله های بیضی شکل
The main objective of this study is to investigate the fluid flow and heat transfer around a bundle of tubes with elliptical cross-section. The studied parameters include the shape of the tubes, presence or absence of blades, tube configuration, thermal boundary conditions, surface boundary conditions (such as surface roughness), fluid temperature and fluid velocity. Therefore, to investigate h...
متن کاملمطالعه عددی و تجربی اثرات تزریق بر روی جریان سوپرکاویتاسیون مصنوعی
یکی از روشهای کمهزینه در کاهش نیروی پسا بر روی روندههای زیرسطحی ایجاد ابرکاواک مصنوعی حول رونده است. همین امر باعث شده که همواره بررسی این موضوع مورد علاقه محققان قرار گیرد. در این تحقیق، جریان سوپرکاویتاسیون مصنوعی حول کاواک ساز 30 درجه به صورت عددی و تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. هدف اصلی تحقیق، مطالعه و بررسی نرخ تزریق هوا و سرعت جریان آب بر روی ضریب پسا و شکل کاویتی می‌باشد. ابتدا پد...
متن کاملمنابع من
با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید
ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده{@ msg_add @}
عنوان ژورنال
دوره 12 شماره 2
صفحات 125- 136
تاریخ انتشار 2018-08-23
با دنبال کردن یک ژورنال هنگامی که شماره جدید این ژورنال منتشر می شود به شما از طریق ایمیل اطلاع داده می شود.
میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com
copyright © 2015-2023