آنالیز سه بعدی حرکت گلبول قرمز در جریان خون با استفاده از روش شبکه بولتزمن، مرز شناور و اجزاء محدود

پایان نامه
چکیده

در پژوهش حاضر رفتار دینامیکی گلبول قرمز در جریان خون به صورت سه بعدی مورد شبیه سازی عددی قرار گرفته است. به دلیل پیچیدگی مسئله، برای شبیه سازی جریان پلاسما از روش شبکه بولتزمن، برای شبیه سازی تغییر شکل پوسته گلبول قرمز و محاسبات نیرو از روش اجزاء محدود و جهت مدل کردن تأثیر متقابل پلاسما و گلبول قرمز از روش مرز شناور استفاده شده است. برای اعتبارسنجی روش عددی، تغییر شکل یک کپسول کروی در جریان برشی نامحدود شبیه سازی شده است. تطابق بسیار خوب نتایج با نتایج تحقیقات پیشین حاکی از دقت روش محاسباتی حاضر است. در گام بعدی پاسخ دینامیکی گلبول قرمز در جریان برشی مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج حاکی از آن است که در نرخ های برش پایین گلبول قرمز دست خوش یک حرکت غلتشی می شود و همانند یک ذره صلب در پلاسما شروع به چرخش می کند، حال آن که در نرخ های برش بالا، گلبول قرمز دارای یک حرکت نوسانی و تغییر شکل پردیودیک می باشد. بررسی حرکت و تغییر شکل گلبول قرمز در داخل مویرگ نشان می دهد که هنگامی که گلبول قرمز به مویرگی با قطر هم مرتبه خود می رسد، پس از تغییر شکل های گذرا، یک شکل تعادلی چتر مانند به خود می گیرد و این هندسه را در طول مسیر حفظ می کند. این تغییر شکل منحصر به فرد باعث می شود که انسدادی در مویرگ ایجاد نشود. در نهایت رسوب یک گلبول قرمز در لوله ای عمودی که با پلاسمای خون پر شده است برای افراد سالم، بیماران دیابتی، کم خونی داسی شکل و کم خونی اسفروسیتوز برای اولین بار شبیه سازی شده و تأثیر پارامترهای موثر در مسئله مورد بررسی قرار گرفته است.

منابع مشابه

شبیه سازی عددی دینامیک گلبول قرمز خون در یک میکروکانال با مانع پله‌ای با استفاده از روش شبکه بولتزمن- مرز غوطه ور

در مطالعه حاضر، دینامیک یک گلبول قرمز در میکروکانال دوبعدی ساده و میکروکانال دارای مانع پله­ای، با استفاده از ترکیب روش شبکه بولتزمن و روش مرز غوطه­ور شبیه­سازی می­گردد. گلبول قرمز به صورت یک مرز انعطاف­پذیر غوطه­ور در جریان سیال در نظر گرفته می­شود. اثرات تغییر لزجت پلاسما بر حرکت و تغییر شکل گلبول قرمز بررسی شد. در ادامه حرکت گلبول قرمز دایروی در جریان پوازیه بررسی گردید. با توجه به این که گل...

متن کامل

شبیه سازی تغییر شکل سلول گلبول قرمز و دارورسانی با استفاده از روش شبکه بولتزمن

در این مقاله، از ترکیب روش شبکه بولتزمن و مرز غوطه ور برای شبیه‌سازی رفتار و تغییر شکل سلول گلبول قرمز با شکل‌های اولیه متفاوت استفاده شده است. در ابتدا گلبول قرمز با هندسه بیضی در یک جریان برشی شبیه‌سازی شده و تغییر شکل بدست آمده با نتایج محققان دیگر مقایسه و تایید شده است. سپس هندسه‌های متفاوت گلبول قرمز در جریان برشی و همچنین طی حرکت و جابجایی شبیه‌سازی و تغییر شکل تدریجی آنها مشاهده و مورد ...

متن کامل

استفاده از روش شبکه بولتزمن در تحلیل جریان سه بعدی

در سال های اخیر روش شبکه بولتزمن به عنوان یک نگرش جدید برای حل مسائل پیچیده دینامیک سیالات مورد توجه قرارگرفته است. با توجه به ماهیت سه بعدی پدیده ها روش شبیه سازی سه بعدی می تواند تحلیل دقیقتر و نزدیک به واقعیت را در اختیار ما بگذارد. به همین دلیل است که هدف این پایان نامه نوشتن کد شبکه بولتزمن سه بعدی قرار داده شده و در آینده نیز به عنوان کد مبنا زمینه های گسترش دارد. در این پایان نامه برای ح...

ارزیابی پایداری تونل انتقال آب ارومیه با مدل‌سازی عددی سه بعدی با استفاده از روش های اجزاء و تفاضل محدود

تونل انتقال آب گلاس (کانی سیب) به‌منظور هدایت آب مازاد رودخانه­ی گلاس به حوضه آبریز دریاچه ارومیه و دشت نقده و تأمین آب زراعی بخش عمده­ای از این اراضی است. در مسیر تونل قسمت آبرفت با طول تقریبی 1800 متر وجود دارد که به لحاظ ژئوتکنیکی دارای شرایط خاصی است. مدل‌سازی این تونل به روش­های NATM و مکانیزه با استفاده از نرم‌افزارهای FLAC3D وPLAXIS 3D TUNNEL  انجام و نتایج با یکدیگر مقایسه شد. نتایج به‌...

متن کامل

بررسی جریان سه بعدی جابجایی آزاد نانو‌سیال تحت تاثیر میدان مغناطیسی با استفاده از روش شبکه بولتزمن بر پایه مدل زمان آرامش چندگانه دوتایی

در این مقاله اثر میدان مغناطیسی بر روی جریان جابجایی طبیعی سه بعدی نانوسیال مس/آب داخل یک حفره مکعبی با استفاده از روش شبکه بولتزمن بر پایه مدل جدید زمان آرامش چندگانه دوتایی مورد بررسی قرار گرفت. به منظور اعمال مدل زمان آرامش چندگانه دوتایی شبکه D3Q19 برای حل معادله جریان و شبکه D3Q7 نیز برای حل میدان دما استفاده شد و تاثیر اعداد گراشف(Gr=1e3-1e5) و هارتمن (Ha=0-100) برای میزان نسبت حجمی‌های ن...

متن کامل

منابع 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 @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهید باهنر کرمان - دانشکده فنی

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023