• Title/Summary/Keyword: 혈액유동해석

Search Result 42, Processing Time 0.023 seconds

Steady Flow Analyses of Blood and the Blood Analogue Fluids in the Stenosed Circular and bifurcated Tubes (협착이 발생된 원관과 분기관내 혈액과 혈액대용유체의 정상유동해석)

  • 유상신
    • The Korean Journal of Rheology
    • /
    • v.7 no.2
    • /
    • pp.150-157
    • /
    • 1995
  • 본 논문의 목적은 협착이 발생괸 원관과 분기관내 혈액과 혈액대용유체의 유동문제 에 수치해석방법을 적용하여 유동특성을 파악하는데 있다. 혈액대용유체로서는 Separan AP-273 500wppm 수용액과 Carpobol 934 1.0w% 수용액을 사용하였다. Carbopol 수용액의 유변학적 성질은 수정멱법칙모델, 그리고 혈액과 Separan 수용액의 유변학적 성질은 Carreau 모델로 나타내었다. 협착관유동에서 Carbopol 수용액의 재부착거리는 혈액이나 Separan 수용액의 경우보다 길고 협착으로 인한 압력강하는 Carbopol 수용액, 혈액, Separan 수용액의 순으로 작게 나타난다. 분기관유동에서 Separan 수용액의 압력손실은 혈 액과 Carbopol 수용액보다 작게 나탄나고 협착이 발생괸 부기관내에서 혈액과 Separan 수 용액의 압력손실은 협착이 없는 분기관의 압력손실보다 크게 증가한다.

  • PDF

Numerical Analysis of the Blood Flow in the Korean Artificial Heart Using Two Dimensional Model (2차원 모델을 이용한 한국형 인공심장 내 혈액 유동에 대한 수치적 해석)

  • 박명수;심은보;고형종;사종엽;박찬영;민병구
    • Journal of Biomedical Engineering Research
    • /
    • v.24 no.4
    • /
    • pp.301-307
    • /
    • 2003
  • In this study, we Presented computational results on the blood flow in the sac of the Korean artificial heart. Two dimensional unsteady flow was assumed and we utilized a finite element commercial code ADINA to simulate the blood flow. Rigid body-solid contact were considered between the actuator and the blood sac and fluid-structure interaction between the blood and the sac. The three geometric models proposed in the design process were simulated to assess the hemodynamic characteristics of the models According to the computational results, a strong flow to the outlet and a stagnated flow region near the inlet were observed during systole. The sac was filled with blood and recirculating flow was generated near the outlet during diastole. Shear stress during systole had its extreme values near the outlet edge whereas the magnitude of shear stress values were relative)v high near the inlet edge and the contacting surface with the actuator.

Interaction of Blood Flow and Leaflet Behavior in a Bileaflet Mechanical Heart Valve (기계식 인공심장판막(MHV)에서의 혈액유동과 판막운동의 상호작용)

  • 최청렬;김창녕;권영주
    • Journal of Biomedical Engineering Research
    • /
    • v.21 no.5
    • /
    • pp.505-512
    • /
    • 2000
  • 기계식 인공심장판막을 통한 혈액의 유동과 이 유동에 관련된 판첨의 거동특성을 수치해석기법을 이용하여 연구하였다. 혈액은 맥동류, 층류, 비압축성 유동으로 가정하였으며 유체-고체의 상호작용을 고려하기 위하여 혈액의 유동방정식과 고체의 운동방정식이 동시에 계산되었다. 심실과 대동맥에서의 압력파형을 경계조건으로 사용하였다. 연구의 결과로서 혈액유동과 판첨의 거동이 예측되었으며, 판막을 통한 3개의 제트가 발견되었으며 vortex가 판첨의 끝단에서 발생하여 하부로 흘러가는 것이 관찰되었다. 판첨의 닫힘 거동은 열림 거동에 비하여 2배정도 빠르게 진행되었으며 sinus에서 2개의 큰 vortex가 관찰되었다. 유체-고체 상호작용을 고려하는 본 연구방법은 향후 판막의 연구와 개발에 매우 유용할 것으로 판단된다.

  • PDF

A Comparative Study on Constitutive Equations of Human Blood (인체혈액의 구성방정식에 관한 비교연구)

  • 서상호
    • The Korean Journal of Rheology
    • /
    • v.6 no.2
    • /
    • pp.157-164
    • /
    • 1994
  • 인체 동맥혈관내 혈액의 유동현상을 수치적으로 해석하기 위해서는 혈액의 유변학 적 성질을 구성방정식으로 나타내어야한다. 본 연구에서는 혈액의 점성계수를 표현하기 위 하여 비뉴턴유체의 점성을 나타내는 식으로서 Carreau 모델, 수정 Cross 모델, 수정 Powell-Eyring 모델과 수정멱법칙모델을 사용하였고 원형관내 혈액의 정상유동을 수치모사 하기 위하여 겉보기점성계수를 이용하는 구성방정식을 운동량방정식에 적용하였다. Carreau 모델과 수정멱법칙모델을 적용할 때 레이놀즈수의 변화가 중심선상의 속도와 길이방향의 압 력변화에 미치는 영향을 고찰하였다. 전단율이 높은영역에서 혈액의 겉보기점성계수를 효과 적으로 나타낼수 있는 수정멱법칙모델을 제시하였다.

  • PDF

A Numerical Analysis on the Hemodynamic Characteristics in Elastic Blood Vessel with Stenosis (협착이 있는 탄성혈관을 흐르는 혈액의 유동특성에 관한 수치해석적 연구)

  • 정삼두;김창녕
    • Journal of Biomedical Engineering Research
    • /
    • v.23 no.4
    • /
    • pp.281-286
    • /
    • 2002
  • In this study, blood flow in a carotid artery supplying blood to the human's brain has been numerically simulated to find out how the blood flow affects the genesis and the growth of atherosclerosis and arterial thrombosis. Velocity Profiles and hemodynamic parameters have been investigated for the carotid arteries with three different stenoses under physiological flow condition. Blood has been treated as Newtonian and non-Newtonian fluid. To model the shear thinning properties of blood for non-Newtonian fluid, the Carreau-Yasuda model has been employed. The result shows that the wall shear stress(WSS) increases with the development of stenosis and that the wall shear stress in Newtonian fluid is highly evaluated compared with that in non-Newtonian Fluid. Oscillatory shear index has been employed to identify the time-averaged reattachment point and this point is located farther from the stenosis for Newtonian fluid than for non-Newtonian fluid The wall shear stress gradient(WSSG) along the wall has been estimated to be very high around the stenosis region when stenosis is developed much and the WSSG peak value of Newtonian fluid is higher than that of non-Newtonian fluid.

Effect of Bifurcation Angle on Blood Flow in Flexible Carotid Artery (유연한 경동맥 분지관에서 분지각이 혈액의 유동에 미치는 영향에 관한 연구)

  • Lee, Sang Hoon;Choi, Hyoung Gwon;Yoo, Jung Yul
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
    • /
    • v.37 no.3
    • /
    • pp.229-235
    • /
    • 2013
  • To investigate the effect of the flexible artery wall on the blood flow, three-dimensional numerical simulations were carried out for analyzing the time-dependent incompressible flows of Newtonian fluids constrained by a flexible wall. The Navier-Stokes equations for fluid flow were solved using the P2P1 Galerkin finite element method, and mesh movement was achieved using an arbitrary Lagrangian-Eulerian formulation. The Newmark method was employed for solving the dynamic equilibrium equations for the deformation of a linear elastic solid. To avoid complexity due to the necessity of additional mechanical constraints, we used a combined formulation that includes both the fluid and structure equations of motion to produce a single coupled variational equation. The results showed that the flexibility of the carotid wall significantly affects flow phenomena during the pulse cycle. The flow field was also found to be strongly influenced by the bifurcation angle.

Structural Analysis for Thickness Minimization Design of a Bileaflet Mechanical Heart (기계식 인공심장판막의 경량화 설계를 위한 구조해석)

  • 권영주
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
    • /
    • 2001.04a
    • /
    • pp.643-646
    • /
    • 2001
  • This paper investigates the structural analysis and design of mechanical heart valve through the numerical analysis methodology. In a numerical analysis methodology application to the thickness minimization structural design of mechanical heart valve, structural analysis is performed for the blood flow through a bileaflet mechanical heart valve. The structural static analysis is carried out to confirm the thickness minimization structural condition (minimum thickness shape of leaflet).

  • PDF