Přejít k obsahu


Modelling of blood´s non-newtonian behaviour in patient-specific aorto-coronary bypass grafts

Citace: [] VIMMR, J., JONÁŠOVÁ, A., BUBLÍK, O. Modelling of blood´s non-newtonian behaviour in patient-specific aorto-coronary bypass grafts. In Proceedings of the 10th World Congress on Computational Mechanics. Sao Paulo: Polytechnic school, University of Sao Paulo, 2012. s. 1-20. ISBN: 978-85-86686-70-2
Druh: STAŤ VE SBORNÍKU
Jazyk publikace: eng
Anglický název: Modelling of blood´s non-newtonian behaviour in patient-specific aorto-coronary bypass grafts
Rok vydání: 2012
Místo konání: Sao Paulo
Název zdroje: Polytechnic school, University of Sao Paulo
Autoři: Doc. Ing. Jan Vimmr Ph.D. , Ing. Alena Jonášová , Ing. Ondřej Bublík
Abstrakt CZ: Životnost implantovaných bypassových štěpů je úzce spojena s hemodynamikou a jejím vlivem na remodelaci cévní stěny. Vedle klinických studií představuje v současnosti matematické modelování další z možných nástrojů pro lepší pochopení příčin vedoucích k selhání cévních náhrad v důsledku restenózy anebo rozvoje intimální hyperplázie. Předkládaná studie se zabývá pulzačním prouděním krve ve třech reálných modelech aorto-koronárního bypassu. Pro popis složitých tokových vlastností krve je užit Carreauův-Yasudův model nenewtonské kapaliny. Numerické řešení matematického modelu proudění, tvořeného nelineárním systémem Navierových-Stokesových rovnic, je založeno na třístupňové projekční metodě a ?cell-centred? metodě konečných objemů formulované pro hybridní nestrukturované tetraedrální sítě. Pro zvýšení efektivnosti výpočetního algoritmu je dále aplikována metoda lokálního času. Získané numerické výsledky jsou diskutovány s ohledem na rozložení hemodynamicky významných parametrů, jakými jsou smykové napětí na stěně a oscilační smykový index.
Abstrakt EN: The patency and overall performance of implanted bypass grafts is closely related to hemodynamics and its influence on vessel remodelling. In this regard, numerical investigation of blood flow in models reconstructed from clinical data may, next to clinical research, provide a valuable insight into the problem of graft failures, which are usually associated with restenosis and/or occlusive intimal hyperplasia. In this study, numerical results of pulsatile non-Newtonian blood flow in three realistic aorto-coronary bypass models are presented and further discussed with emphasis placed on the distribution of wall shear stress (WSS) and oscillatory shear index (OSI). Blood?s shear-thinning behaviour is described by the Carreau-Yasuda model. Assuming all model walls to be impermeable and inelastic, the numerical solution of the mathematical model, which has the form of time-dependent non-linear systém of Navier-Stokes (NS) equations, is carried out on the basis of the three-stage fractional step method and cell-centred finite volume method formulated for hybrid unstructured tetrahedral grids. The viscous terms of the NS equations are time discretised implicitly using the Crank-Nicolson scheme. The convective terms are solved explicitly and their computation utilises local time-stepping technique in order to improve the overall computational efficiency of the developed CFD code.
Klíčová slova

Zpět

Patička