بررسی عددی اندرکنش سیال و جامد برای جریان خون در داخل رگ های دارای گرفتگی

بسیاری از بیماری های قلبی و عروقی که زندگی و سلامتی انسان ها را به خطر می اندازد، مرتبط با شرایط جریان خون در داخل رگ ها می باشد. به طوری که در طی چند دهه اخیر، بررسی جریان خون داخل شریان ها و بروز گرفتگی در آن مورد توجه بسیاری از محققین بوده است. این گرفتگی شریان ها باعث تغییراتی در پارامترهای دینامیکی و مکانیکی جریان خون در داخل شریان ها می گردد و منجر به بروز بیماری های عروقی از جمله بیماری های تصلب شرایین و افزایش غلظت خون می شود. با شبیه سازی جریان خون داخل شریان های دارای گرفتگی و بررسی پارامترهای موثر بر آن، می توان عوارض و اثرات این بیماری ها را مطالعه نمود. همچنین درک بهتر اثرات بیماری های قلبی و عروقی، با یافتن روش های جدید درمانی برای بهبود این بیماری ها همراه می باشد. هدف اصلی این تحقیق، آنالیز و بررسی تأثیر پارامترها و گرفتگی های مختلف (25، 50 و 75 درصد) برای جریان ضربانی خون داخل شریان ویسکوالاستیک می باشد. از نوآوری مطالعه حاضر، مدل سازی شریان ویسکوالاستیک و اندرکنش آن با جریان ضربانی سیال غیرنیوتنی خون به منظور مطالعه بیماری های تصلب شرایین و افزایش غلظت خون می باشد. در این تحقیق، پروفیل سرعت و فشار، جابجایی شعاعی و تنش برشی دیواره شریان و نواحی گردابه ای شکل مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین نتایج مربوط به جریان سیال غیرنیوتنی خون داخل شریان های ویسکوالاستیک و الاستیک با یکدیگر مقایسه شده اند. در ادامه، اثرات بیماری های تصلب شرایین (تغییرات مدول الاستیک شریان) و افزایش غلظت خون (تغییرات شاخص توانی n در مدل کاریو یاسودا) روی تغییرات سرعت محوری، توزیع فشار، تنش برشی و جابجایی شعاعی دیواره شریان مورد مطالعه قرار گرفته است. با زیاد شدن درصد گرفتگی برای شریان ویسکوالاستیک در مقایسه با شریان الاستیک، حداکثر مقدار پروفیل سرعت و جابه جایی شعاعی دیواره شریان به ترتیب 2 درصد افزایش و 22 درصد کاهش دارد. پیشروی بیماری تصلب شرایین، سبب افزایش مدول الاستیک می گردد و کاهش 64 درصدی در جابجایی شعاعی دیوار شریان و افزایش 11 و 12 درصدی در اندازه سرعت و مقدار فشار جریان خون را به همراه دارد. افزایش مقدار شاخص توانی باعث زیاد شدن حداکثر مقدار تنش برشی دیواره در محل گرفتگی می شود. همچنین زیاد شدن لزجت خون منجر به افزایش فشار خون جریان (به میزان 74/2 درصد)، جابجایی شعاعی دیواره شریان ویسکوالاستیک (به میزان 65/64 درصد) و کاهش مقدار سرعت جریان (به میزان 50/2 درصد) در قبل از ناحیه گرفتگی می گردد.