Numerical investigation of blood rheology and vessel elasticity effects on hemodynamics in arteries with aneurysm
Kan reolojisi ve damar esnekliğinin anevrizmalı arterlerdeki hemodinamiğe etkilerinin sayısal olarak incelenmesi
- Tez No: 603720
- Danışmanlar: PROF. DR. SALİM KUNT ATALIK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 108
Özet
Bu çalışmanın amacı, gelişmiş abdominal aort anevrizması (AAA) için pulsatil hemodinamiğin, kanın reolojisi ve damar elastikiyeti ile nasıl etkilendiğini gözlemlemektir. Keyfi Lagrangian-Eulerian formülasyonlu akışkan-katı etkileşim yöntemi ile birlikte Newtonyen, kayma incelmeli Carreau ve viskoelastik Oldroyd-B bünyesel modelleri ve lineer elastik ve hiperelastik Yeoh duvar modelleri kullanılmıştır. Sonlu eleman metodu kullanılarak AAA boyunca eksenel hız, girdapsal yapı ve anevrizma duvarındaki kayma gerilmesindeki değişimler incelenmiştir. Vasküler sistemdeki anomaliler, salınımlı kayma indeksi ve zaman ortalamalı duvar kayma gerilmesi gibi risk indeksleri kullanılarak izlenmiştir. Öncelikle, Newtonyen ve Carreau bünye modelleri ile farklı arter duvar modellerinden elde edilen çıktı parametreleri karşılaştırılarak kanın sadece kayma incelme özellikleri için araştırmalar yürütülmüştür. Kanın Newtonyen kabul edilerek arter duvarının lineer elastik olarak modellenmesi ve Carreau bünye modeliyle hiperlastik damar modelinin birlikte kullanımı kıyaslandığında hemodinamik özelliklerde önemli farklar gözlenmektedir. Viskoelastikliğin ve kayma incelme özelliklerinin birleşik etkileri, Oldroyd-B, Carreau ve Newtonyen bünye modelleri kullanılarak araştırılmıştır. Viskoelastik akışkan diğer modellere göre girdapsallıkta farklılıklara ve risk indekslerinde önemli ölçüde artışa yol açmaktadır. Ayrıca kanın elastik etkileri anevrizmalı geometrinin yarısı çapında bir geometri kullanılarak incelenmiştir. Elastiklikteki artış girdapsal yapıyı değiştirdiği gibi duvar kayma gerilmesini ve risk indekslerini de arttırmaktadır.
Özet (Çeviri)
The aim of this study is to provide insight to how pulsatile hemodynamics varies with rheology of blood and blood vessel elasticity in case of an abdominal aortic aneurysm (AAA). Fluid-solid interaction method with arbitrary Lagrangian-Eulerian formulation is adopted with the Newtonian, the shear thinning Carreau and viscoelastic modified Oldroyd-B constitutive models to represent the rheological behavior of blood and the linearly elastic and the hyperelastic Yeoh wall models. Finite element based numerical solver is used to investigate the blood flow in terms of axial velocity across the AAA, vortical structure and shear stress acting on the aneurysm. The anomalies in the vascular network are monitored using the risk indices such as the oscillatory shear index and the time-averaged wall shear stress. The investigations are carried out for the purely shear thinning properties of the blood by using the Newtonian and Carreau models with different arterial wall models to compare the output parameters. Newtonian assumption for the blood, and modelling the arterial wall as linearly elastic lead to significant differences in oscillatory hemodynamic properties when compared to the use of Carreau fluid together with the hyperelastic vessel model. The combined effects of viscoelasticity and shear thinning properties are investigated by using modified Oldroyd-B, Carreau and Newtonian models. The viscoelastic fluid shows differences in the vortical field, and significantly higher risk indicators compared to the other models. The elasticity effects are further investigated by a smaller aneurysm geometry. The increase in the elasticity changes the vortical structure, and increases the wall shear stress, as well as the risk indicators.
Benzer Tezler
- Daralmış karotis arterdeki kan akışının sayısal olarak incelenmesi
Numerical investigation of the blood flow in atheroscleroticcarotid artery
SONGÜL TÜRKYILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BURHAN ÇUHADAROĞLU
- Aort kapağı kan akımının katı-sıvı etkileşim yöntemiyle sayısal incelenmesi
Numerical investigation of the aortic valve blood flow using fluid-structure approach
ARMİN AMİNDARİ
Doktora
Türkçe
2022
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KADİR KIRKKÖPRÜ
- İnsan burun boşluğundaki hava akışının sayısal olarak incelenmesi ve sanal septoplasti
Numerical investigation of airflow in the human nasal cavity and virtual septoplasty
CEM TURUTOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SERTAÇ ÇADIRCI
- Numerical investigation of hemodynamics in the artificial artery-aorta anastomosis and the inflow cannula in ventricular assist systems to prevent complications
Ventrıküler destek sıstemlerınde komplıkasyonların azaltılması amacıyla yapay damar-aorta anastomozunun ve gırıs kanülünün hemodınamık acıdan sayısal ıncelenmesı
GİZEM INCİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Makine MühendisliğiYeditepe ÜniversitesiMakine Mühendisliği Bölümü
YRD. DOÇ. DR. ESRA SORGÜVEN ÖNER
- İdealize edilmiş sol koroner arterde stenoz oluşumunun hemodinamiğe olan etkilerinin sayısal olarak incelenmesi
Numerical investigation of the effects of stenosis on hemodynamics in the idealized left coronary artery
ALİ MÜFTÜOĞULLARI
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
BiyomühendislikTarsus ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MÜNİR SÜNER