نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

• ناصر فتورائی
• مجتبی قلی پورسمرغاوه

آزمایشگاه تحقیقاتی مکانیک سیالات بیولوژیکی، دانشکده مهندسی پزشکی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر

چکیده

خون یکی از سیالات مهم در بدن انسان است. از این رو، اندازه گیری ویسکوزیته و دیگر خواص آن می تواند در تشخیص بیماری های مختلف سیستم قلب و عروق کمک شایانی نماید. در این تحقیق، جریان خون در ویسکومتر نوع استوانه های هم مرکز، به عنوان یک دستگاه مناسب در اندازه گیری ویسکوزیته خون، به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته است. خون به دو صورت سیال نیوتنی و غیر نیوتنی فرض گردیده است. با اعمال شرایط چرخش متعدد به بررسی دقیق جریان خون پرداخته شد. تشکیل جریان کوئت مابین دو استوانه و اثر انتهایی بررسی شده و سرعت مناسب چرخش تخمین زده شده است. برای به دست آوردن مقدار صحیح گشتاور تلاش گردید تا از تشکیل چرخه های تیلر جلوگیری شود. نتایج نشان داد که این چرخه ها به اندازه اثر جریان انتهایی حایز اهمیت نیستند. چگونگی ثابت نگه داشتن دمای خون توسط حمام گرمایی و تاثیر عوامل موجود نظیر دبی جرمی سیال ورودی به روش عددی مورد بررسی قرار گرفته است.

کلیدواژه‌ها

• ویسکوزیته خون
• ویسکومتر
• سیال غیرنیوتنی
• جریان کوئت
• کنترل دما
• چرخه های تیلر

موضوعات

• انتقال حرارت زیستی
• بیومکانیک قلب و عروق
• مدل‌سازی رایانه‌ای زیستی / شبیه‌سازی رایانه‌ای زیستی

عنوان مقاله [English]

Fluid Flow And Heat Transfer Analysis Of Hemorheological Viscometer Using Computational Fluid Dynamics (Cfd) Simulation

نویسندگان [English]

• Nasser Fatouraee
• Mojtaba Gholipour Samarghaveh

Biological Fluid Mechanics Research Laboratory, Faculty Of Biomedical Engineering, Amirkabir University Of Technology

چکیده [English]

Blood is one of the vital fluids of the human body. Measurement of its viscosity and other properties is very important in detecting and understanding different cardiovascular diseases. In this study, the blood flow in a concentric cylinder viscometer was simulated numerically. The blood flow patterns were analyzed by applying different rotational speed of inner cylinder. Creation of a Couette flow, end effects and suitable rotational speed limit were analyzed. The amount of the torque applied to the inner cylinder which prevents the generation of the Taylor vortices was also predicted. From the obtained results, one can conclude that these vortices were not as important as the end effects were. In order to keep the blood sample temperature within a constant and acceptable range a thermal bath was used. Heat removal rate with different inflow rates of coolant was also predicted numerically.

کلیدواژه‌ها [English]

• Blood Viscosity
• Viscometer
• Non-Newtonian fluid
• Couette Flow
• Temperature Control
• Taylor Vortices