Geri Dön

Kan akışının açık kaynak kodlu program ile sayısal analizi

Numerical analysis of blood flow with open source programme

  1. Tez No: 850184
  2. Yazar: NİLAY AYDIN
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAD KUCUR
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 78

Özet

Bu çalışmanın amacı kan akışının bilgisayar destekli modellenmesi sonucu kritik hemodinamik parametrelerin tespiti ve kalp-damar hastalıklarına etkisinin incelenmesidir. Sayısal analizler yapılmış, literatürde yer alan gerçek kan damarındaki akış sonuçlarıyla karşılaştırılarak, kalp-damar hastalıklarının önlenmesi yönündeki çabalara katkı sunmak amaçlanmıştır. Karotis arter (şah damar) beyne ve yüze kan taşıyan bir atardamar olduğundan bunun üzerinde oluşabilecek ateroskleroz yapıları hayati tehlike arz edebilmektedir. Bu nedenle karotis arter geometrileri incelenmiştir. Farklı çatallanma açıları ve farklı sinüs bölgesi konumları için damar geometrileri üzerinde durulmuştur. Akışın daimi ve sıkıştırılamaz olması koşulu altında SIMPLE(Basınca Bağlı Denklemler için Yarı–Kapalı Yöntem) algoritması ile simülasyonlar gerçekleştirilmiştir. Ortak karotis arter (CCA) ve iç karotis arter (ICA) bölgelerine dair veriler incelenmiştir. Duvar kayma gerilmeleri (WSS), akım çizgileri, hız kontürleri ve kalıntılar için sonuçlar elde edilmiş, literatürde yapılmış örneklerle karşılaştırılmıştır. Bu çalışma süresince SALOME (tasarım ve örgü), Gmsh (örgü), OpenFOAM (simülasyon), ParaView (veri görselleştirme ve analiz) gibi açık kaynak kodlu programlar kullanılarak ilgili tasarım ve analizler gerçekleştirilmiştir. Lisanslı programlara gerek duymadan geliştirilecek algoritma yardımıyla bu çalışmanın gerçekleştirilmiş olması, ileride çalışılacak damar modellerinin aynı yöntem ile analizine imkan sağlayacaktır. Çalışma kapsamında öncelikle mühendislik ve tıp perspektiflerinden önemli temel kavramlar hakkında bilgiler paylaşılmıştır. Bunun ardından kullanılan açık kaynaklı yazılımlar hakkında bilgiler sunulmuştur. Sonrasında yapılan literatür taramasıyla edinilen bilgilere dair notlara yer verilmiştir. Yöntem bölümünde sayısal analizler için yürütülen simülasyonların gerçekleştirme adımlarından ve önemli aşamalarından bahsedilmiştir. Bulgular bölümünde erişilen çıktıların sayısal analizleri sunulmuş, ardından tartışma ve sonuç kısımlarında bunlara dair değerlendirmeler yapılmıştır.

Özet (Çeviri)

The objective of this study is to determine critical hemodynamic parameters through computer assisted modeling of blood flow and to examine the effects on cardiovascular diseases. In order to contribute to the effort against these diseases, conducted numerical analyses were compared to the blood flow results in literature. As carotis is the main artery to the face and to the brain, forming of an atherosclerosis may present a lethal risk. Therefore, this study focuses on various carotid geometries featuring different bifurcation angles and sinus locations. Simulations are run via the SIMPLE algorithm under the assumption of incompressible and steady flow of the human blood. The associated data were studied in respect to the CCA and ICA regions of every geometry. Consequently streamlines, velocity contours, WSS and residual results are obtained to be compared against the existing literature results. During the study open-source software such as SALOME, Gmsh, OpenFOAM and ParaView were deployed for design and analyses purposes. The fact that this study is conducted without the need of licensed software would prove to be an alternate method for future studies in the field. Within the scope of the study firstly some important information was shared from mathematical and medicinal perspectives. After that, the informations on open-source software are given. Then, notes on literature survey are shared. Within the methodology section, important points and necessary steps to run the simulations take place. Outputs and numerical analyses are presented within the next section. Discussions and results sections which includes the general evaluations concludes the study.

Benzer Tezler

  1. Modeling of two-phase blood flow and fluid-structure interactions in cerebral aneurysms

    Serebral anevrizmalarda iki-fazlı kan akışının ve bunun damar duvarları ile etkileşimlerinin modellenmesi

    HAMED PAHLAVANI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İLYAS BEDİİ ÖZDEMİR

  2. Rupture status investigation of patient specific cerebral aneurysms by analysing hemodynamic factors using computational fluid dynamics

    Hesaplamalı akışkanlar dinamiği kullanarak hemodinamik faktörlerin analizi ile hastaya özgü beyin anevrizmalarının yırtılma durumu incelemesi

    GÜLBAHAR MERVE NARİNSES

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Hesaplamalı Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA SERDAR ÇELEBİ

  3. Aort damarında kan akışının hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) ve parçacık görüntülemeli akış ölçüm (PIV) yöntemiyle incelenmesi

    The investigation of blood flow in aorta vessel with computational fluid dynamics (CFD) and particle image velocimetry (PIV) methods

    OSMAN AYCAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Makine MühendisliğiZonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ADNAN TOPUZ

  4. Heteregeneous computing for multi-phase blood flow simulations

    Çok-fazlı kan akış simülasyonları için heterojen hesaplama

    MEYSAM ABOUTALEBI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Hesaplamalı Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA SERDAR ÇELEBİ

  5. Patient-specific in-silico hemodynamic characterization of the AAOCA anomaly in left coronary artery network

    Sol koroner arter ağındaki AAOCA anomalisinin hastaya özel ın-sılıco hemodinamik karakterizasyonu

    HACER DUZMAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Biyomühendislikİstanbul Teknik Üniversitesi

    Hesaplamalı Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA SERDAR ÇELEBİ