分叉流动论文-鲍觅夏,周平,郭凤,王佳

分叉流动论文-鲍觅夏,周平,郭凤,王佳

导读:本文包含了分叉流动论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:应力,物理,血流动力学,计算机,模拟,组织工程

分叉流动论文文献综述

鲍觅夏,周平,郭凤,王佳[1](2019)在《过载负荷下分叉血管的流动数值模拟》一文中研究指出背景:人体对于过载负荷的大小具有一定的耐受极限,超过一定强度时会对人体造成损伤,过载对人体血管流动过程的影响是载人航天医学研究的一个重要课题。目的:针对典型的颈部动脉简化分叉叁维血管模型进行了非常规重力载荷下的脉动流血管流动形态数值模拟分析。方法:根据人体的正常脉搏周期,计算过程设定0.85 s为一个血液脉动供给周期。对于分叉血管(基于人体颈部动脉分支血管的几何特征进行刚性简化),假设正常状态下主血管与分支血管流量分配为7∶3。基于Fluent计算流体力学软件,通过在控制方程动量源项中添加重力载荷的方法(过载方向X+,过载大小为1 G;过载方向Y+,过载大小为2 G),分析重力过载效应对人体典型血管流动特征的影响。结果与结论:(1)获得了重力过载下的瞬态流场结构、壁面剪切应力的变化情况。由于受到Y+方向过载的影响,分叉血管在不同时刻在流速分布、回流区域大小、剪切应力分布上存在明显差异;(2)超重负荷效应下,分叉位置分支血管内壁面处形成了明显的分离区域且血液流量明显变大,造成主血管段内血液流量减少且发生严重的回流现象;(3)在超重负荷的影响下分支血管段壁面剪切应力明显大于主血管段壁面剪切应力。(本文来源于《中国组织工程研究》期刊2019年04期)

张欣,张天航,黄志义,张驰,康诚[2](2018)在《分叉隧道分流局部损失特性及流动特征》一文中研究指出搭建同步满足阻力和压力相似的1/20分叉隧道通风比尺模型试验平台,并构建分叉隧道分离流动的叁维CFD模型.研究分叉隧道流动特征和分流局部损失特性.结果表明:流速梯度变化和流动分离是产生主线分流局部损失的主因,而匝道分流局部损失还进一步受到流速转向的影响;主线隧道分流局部损失系数基本不受夹角的影响,而匝道分流局部损失系数在分流比小于0.5时,随着夹角的增大而增大,在分流比大于0.5时,随着夹角的增大而减小.利用试验数据修正Bassett公式,建立可准确预测夹角为5°~15°分叉隧道的分流局部损失系数计算公式,从而为分叉隧道的通风计算提供理论参考依据.(本文来源于《浙江大学学报(工学版)》期刊2018年03期)

管倩楠,冯韵迪,霍云龙[3](2016)在《人体椎基底动脉系统上游汇合流和下游分叉流流动分析》一文中研究指出心脑血管疾病,是由于心脑血管病变而引起的一系列疾病,又称之为循环系统疾病,其主要症状有心悸、呼吸困难、紫绀、眩晕、晕厥、疲劳等。心脑血管疾病的产生和发展与人们的日常生活密切相关,其发病率在我国有逐年升高的趋势,目前已取代感染、肿瘤、饥饿等成为影响当今影响人类健康的第一杀手。心脑血管疾病,具有"发病率高,死亡率高,致残率高,复发率高"以及"并发症多"四高一多的特点,对人类健康危害极为严重。在对人类心脑血管疾病的发病原因调查中,有将近80%的发病都是由局部缺血导致,其中有20%到25%的局部缺血位于大脑颅内后循环动脉位置处。大脑颅内后循环动脉的供血通常由椎基底动脉系统提供。人脑的椎动脉系统流动形态主要可看作由上游的汇聚流和下游的分叉流构成。忽略掉椎基底动脉系统中直径较小一些动脉分支,椎基底动脉系统通常主要由左、右椎动脉(vertebral arteries,VA),小脑下前动脉(anterior inferior cerebellar artery,AICA),基底动脉(basilar artery,BA),左、右小脑上动脉(superior cerebellar arteries,SCA)和左、右大脑后动脉(posterior cerebral arteries,PCA)组成。在椎基底动脉系统中按照常见动脉粥样硬化病的易产生位置排序为:基底动脉(BA),椎动脉左右以及大脑后动脉。有相关研究表明,流体动力学参数如低壁面剪切应力(Wall shear stress,WSS)和高震荡剪切指数(Oscillatory shear index,OSI)与动脉粥样硬化的发生和发展有着密切的联系。人体的基底动脉是心脑血管系统中唯一的从两根动脉汇合到一根血管的大动脉。目前,计算流体力学(Computational Fluid Dynamic,CFD)方法已经被广泛应用于研究椎基底动脉处的血液动力学性能,然而现在基于患者的人脑椎基底动脉系统(BA,AICA,BA,SCA,PCA)以及各动脉之间相关关系的流体动力学研究还相当缺乏。针对目前关于人脑椎基底动脉系统研究资料相对缺乏的现状,本文提出从特异性的角度对椎基底动脉系统形态进行血液动力学分析。本文研究的目的,首先通过计算机断层人体脑血管造影扫描图像重构并分割出研究感兴趣区域及颅内锥基底动脉系统,通过利用计算流体动力学(Computational fluid dynamic)数值求解出不同形态椎基底动脉的血液动力学参数及流场分布规律。本文提出了一种假说,即椎基底动脉系统内的上游汇合流和下游分叉流之间的互相作用决定了椎基底动脉系统内血液动力学的分布规律。为了验证此假说,本文将血液运动状态考虑为层流,不定长且可压的流动,将图像处理软件获取的椎基底系统的叁维模型导入到有限元软件ANSYS中,在数值方法上考虑用有限体积法离散并划分为非结构化网格,为了保证求解的稳定性和收敛性,将网格的单元尺寸设定为0.3mm。通过CFD分析求解出血液流动的连续性方程和纳维斯托克斯方程,得到压力和速度分布。在求解过程的边界条件设定中,血管入口被施加超声测量的四个心动周期速度分布,在血管的各个出口施加了基于血液在管内能量损耗满足的速度迭代方程。最后,将后处理得到的数据依次导入Tecplot软件中进行后处理,得到壁面的WSS和OSI云图,速度分布图以及等效应力图。另外,本文还研究了人脑椎基底动脉血液动力学参数的变化对动脉粥样硬化和动脉瘤疾病之间的关系,并阐述了本文的不足之处和对后期临床研究以及应用的重要意义。在对椎基底动脉系统的形态学分析上发现,不同人的椎基底动脉显示了不同的形态学特征,如分叉型,即左、右椎动脉形态大体相似;行走型,即左端支配性和S型和C型。尽管每个椎基底动脉系统在直径上存有差别,但从结构形态上看较为相似。从血液动力学性能的角度发现,曲率较高的位置容易出现低WSS值和高OSI值。目前已经有学者的研究发现,低WSS值和高OSI值部位主要分布在分叉处和上游以及动脉血管弯曲处的内侧,本文得出的流场图可以证明此结论。研究发现,椎基底动脉的上游汇合处和下游的分叉处在曲率较高的地方,更容易产生二次流和涡流,此处在临床疾病诊断中易发生动脉粥样硬化和动脉瘤疾病。通过对椎基底动脉和血液动力学的相关性考察时发现,血管总出口面积降低会使得血管阻力增加,当血管总的出口面积减小50%时,将导致低壁面剪切应力区域即WSS<4 dynes/cm2占血管总表面积比例增加十倍,而这会对人体颅内的椎基底动脉系统的血液动力学性能产生很大的破坏作用。本文主要研究了不同形态的人脑椎基底动脉系统的血液动力学性能分析,运用CFD方法数值求解了汇合流和分叉流的流动过程,创造性得提出了上游的汇合流和下游的分叉流之间的相互作用对动脉粥样硬化和动脉瘤疾病的发生和发展有着重要的关系,并给出了不同椎基底动脉中血液流动的分布规律。本文的研究会对临床上的颅内动脉粥样硬化和动脉瘤产生的机制以及发展有着重要的理论和指导意义。(本文来源于《北京力学会第二十二届学术年会会议论文集》期刊2016-01-09)

梅立泉,赵柯[4](2013)在《分叉血管中动脉狭窄对血液流动的影响》一文中研究指出利用血液流动的粘性不可压Navier-Stokes方程,采用有限元方法研究了分叉血管中动脉局部狭窄对血液流动的影响,分别对母血管壁有动脉狭窄病变和无病变时的血液流动进行了数值模拟。针对不同程度的动脉狭窄,得到了当狭窄度S分别为0.05、0.25、0.5时血液流动的流线图和压力图。一方面,从计算的压力图中可以看出当血液流经狭窄区域时,压力会迅速发生变化;另一方面,观察流线图可知,在血液流经狭窄的区域时会出现流动分离现象,产生涡的结构。根据上述结果,可以看出动脉局部狭窄会对血液流动产生很大的影响。动脉粥样硬化等某些血管疾病的发病机制和病变发展与血液流动的力学特征有密切关系。在动脉局部狭窄的初期,动脉狭窄邻近区域的血液几乎光滑地流过狭窄区,流动产生的分离小;随着狭窄区域半径的逐渐增大,血流流动产生比较明显的分离,在分离区内存在层流和回流;而当狭窄区域的半径进一步增大时,血管内血流流动分离区域扩大,而且在分离区内的血液流动会出现局部湍流。这种情况可能会使血液中的血小板、纤维蛋白、脂肪颗粒沉积,最终导致血流不畅或动脉粥样硬化等血管疾病。(本文来源于《应用力学学报》期刊2013年03期)

薛雷[5](2013)在《方形截面弯管内的二次流动及其分叉》一文中研究指出基于曲线坐标系内的流动模型及其数学描述,采用Galerkin方法对方形截面弯曲管道内充分发展的稳态不可压层流流动进行数值模拟,分析管道曲率参数κ及流动条件Re数对管内二次流动特性的影响;给出管内二次流动的分叉状态图,并精确地求得出现四涡解的分叉点.(本文来源于《厦门理工学院学报》期刊2013年01期)

徐跃平,杨金有,俞航,刘静,洪洋[6](2012)在《应用计算流体力学方法分析人体腹主动脉分叉内血液流动》一文中研究指出目的应用计算流体力学方法对4例正常人体腹主动脉内血流情况进行数值模拟,通过分析计算获得血流动力学参数,讨论腹主动脉内复杂的血流情况与动脉粥样硬化疾病的关系,为临床的预防与诊断提供帮助。方法选择的临床增强C T图像数据为D icom格式,层间距为0.5 m m,每片图像的平面分辨率为512×512,像素大小为0.5 m m。应用医学图像后处理软件对临床获得的C T医学图像数据进行处理重构,并转化为可用于数值计算的真实的人体腹主动脉叁维解剖模型。应用计算流体力学(C FD)方法基于叁维解剖模型进行数值计算。结果获得了正常人体腹主动脉分叉内在心动周期内不同时刻的血流动力学参数。结论计算流体力学数值模拟方法为在个体腹主动脉内进行仿真模拟血流动力学分析提供了可靠方法。腹主动脉分叉内复杂的血流情况与动脉粥样硬化疾病的产生与发展存在一定联系,为心血管疾病的临床诊断与治疗提供一定的帮助。(本文来源于《中国现代医学杂志》期刊2012年08期)

罗良[7](2011)在《非对称分叉网络及分形多孔介质流动特性研究》一文中研究指出不管是多孔介质还是分叉网络,都在自然界以及我们的日常生活中随处可见,并且与我们的生活息息相关。树木,河流,生物循环系统,城市蓄水和排水系统等这些都是分叉网络的典型例子。对分叉网络的研究有利于进一步理解大自然的规律,然后应用到日常生活中分叉网络的优化,提高人工分叉网络的效能。相比分叉网络,多孔介质更是普遍存在,例如土壤,沙石,岩石等都是典型的自然多孔介质,在人类活动中都扮演了非常重要的角色。人类目前还离不开能源石油和煤炭,多孔介质的输运特性至关重要,直接关系到油气田可煤炭的开采价值和产量。特别是近年来由于石油资源的逐渐枯竭,低渗油藏地位的日益重要,因而关系到低渗透油田开采的多孔介质低渗透输运特性,更是被高度关注,这直接关系到人类可利用能源的紧迫问题。本文的主要工作有:一、考虑了普遍存在的非对称分叉网络中分叉比对分叉网络输运阻力的影响,并分析了具有统一大小终端分叉的非对称分叉网络(如血液循环系统,终端毛细血管大小几乎一致)的整体流阻,得到了非对称分叉网络在分叉网络的传质输运特性方面,具有更好表现的结论。二、结合分形理论,对在低渗透情况下,多孔介质的输运特性不满足传统的达西定律这种情况,为此进行了详细的分析,并且做出了较合理的解释。指出非达西渗流现象,是由于多孔介质的内部结构,流体的非牛顿流体流变特性以及固液相互作用造成的。叁、基于大部分多孔介质都具备分形特征,对精确自相似分形图案谢尔宾斯基地毯的输运特性中的迂曲度进行了数值模拟分析,得到了其迂曲度与阶数成线性关系的新结论,并与现有关于迂曲度的分析结果做了对比。四、运用分形理论,结合反变换定理,产生一组满足给定分形分布的数据,并且采取随机不重迭原则,简单重构了二维多孔介质,通过数值模拟分析了多孔介质中分形维数和孔隙度对迂曲度的影响,指出在相同孔隙度情况下,迂曲度随着固相分形维数的增加而增加。(本文来源于《华中科技大学》期刊2011-05-16)

刘赵淼,马瑞艳,张谭,叶红玲[8](2010)在《Y型分叉冠状动脉血管中血液流动对血栓形成的影响》一文中研究指出为研究Y型分叉血管中血液流动对血栓形成的影响,根据黏性流体稳定流动的Navier-Stokes方程,建立了冠状动脉分叉血管中血液流动的数学模型,并采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)的方法,数值模拟了不同Y型分叉冠状动脉血管中血液流动情况,并考虑了分叉角度、血液黏度、入口血流初始速度对血流速度场、壁面剪应力、壁面压强的影响.结果表明:分叉角度越小成栓可能性越大,存在最易成栓的血流速度,但血液黏度对血柱形成的影响不大.(本文来源于《北京工业大学学报》期刊2010年09期)

付盼盼[9](2010)在《微通道内分叉流动换热特性研究》一文中研究指出本文建立了具有分叉结构的微通道内层流流动换热理论模型并进行了数值求解,分析讨论了分叉处的流动和换热特性,给出了微通道内分叉处附近的沿程压降和Nusselt数分布。数值模拟结果表明:在具有分叉结构的微通道内,在分叉后通道壁面附近产生了回流现象,导致分叉处压降产生波动。由于分叉流动,使得分叉后流动热边界层的重新生成和流体冲刷作用导致了微通道内的整体流动换热得到了强化。(本文来源于《建筑热能通风空调》期刊2010年02期)

马瑞艳,刘赵淼,张谭,叶红玲,史艺[10](2009)在《T型分叉血管中血液流动对动脉血栓形成的影响》一文中研究指出目的从血流速度、分支直径、T型分叉角度及血液黏度的血流动力学角度,并结合相关医学病例,研究T型分叉血管中血液流动对血栓形成的影响,从多学科角度分析并验证医学研究中的有关血栓形成机理的猜测。方法建立T-型动脉血管的几何模型,采用计算流体动力学方法对血管内流场进行数值分析研究,分析不同条件的流动对血栓形成影响。结果在分叉血管附近的支血管和主血管中分别形成了两处较大区域的涡流区域,另外,在分叉交接处的下游位置也出现了一处较小的区域,这些区域速度较低,剪应力出现突然增大趋势,符合血栓形成,因此成为"最适成栓位置"。结论血栓在"最适成栓位置"的形成还与分支血管直径、血管中血流速度、分叉角度以及血液黏度等有密切关系。(本文来源于《医用生物力学》期刊2009年02期)

分叉流动论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

搭建同步满足阻力和压力相似的1/20分叉隧道通风比尺模型试验平台,并构建分叉隧道分离流动的叁维CFD模型.研究分叉隧道流动特征和分流局部损失特性.结果表明:流速梯度变化和流动分离是产生主线分流局部损失的主因,而匝道分流局部损失还进一步受到流速转向的影响;主线隧道分流局部损失系数基本不受夹角的影响,而匝道分流局部损失系数在分流比小于0.5时,随着夹角的增大而增大,在分流比大于0.5时,随着夹角的增大而减小.利用试验数据修正Bassett公式,建立可准确预测夹角为5°~15°分叉隧道的分流局部损失系数计算公式,从而为分叉隧道的通风计算提供理论参考依据.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

分叉流动论文参考文献

[1].鲍觅夏,周平,郭凤,王佳.过载负荷下分叉血管的流动数值模拟[J].中国组织工程研究.2019

[2].张欣,张天航,黄志义,张驰,康诚.分叉隧道分流局部损失特性及流动特征[J].浙江大学学报(工学版).2018

[3].管倩楠,冯韵迪,霍云龙.人体椎基底动脉系统上游汇合流和下游分叉流流动分析[C].北京力学会第二十二届学术年会会议论文集.2016

[4].梅立泉,赵柯.分叉血管中动脉狭窄对血液流动的影响[J].应用力学学报.2013

[5].薛雷.方形截面弯管内的二次流动及其分叉[J].厦门理工学院学报.2013

[6].徐跃平,杨金有,俞航,刘静,洪洋.应用计算流体力学方法分析人体腹主动脉分叉内血液流动[J].中国现代医学杂志.2012

[7].罗良.非对称分叉网络及分形多孔介质流动特性研究[D].华中科技大学.2011

[8].刘赵淼,马瑞艳,张谭,叶红玲.Y型分叉冠状动脉血管中血液流动对血栓形成的影响[J].北京工业大学学报.2010

[9].付盼盼.微通道内分叉流动换热特性研究[J].建筑热能通风空调.2010

[10].马瑞艳,刘赵淼,张谭,叶红玲,史艺.T型分叉血管中血液流动对动脉血栓形成的影响[J].医用生物力学.2009

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