جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "non-newtonian" در نشریات گروه "مکانیک"
تکرار جستجوی کلیدواژه «non-newtonian» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»-
در مطالعه حاضر تاثیر همزمان تغییر زاویه شاخه های استنت و مساحت بسته داخل هر سلول استنت بر جریان درون یک رگ به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته است. برای حل معادلات جریان از روش حجم محدود استفاده شده است. جریان درون رگ آرام است و مش مورد استفاده، چهار وجهی بدون سازمان، بدون لایه مرزی برای تمام استنت ها است. فرض بر این است که خون با سرعت ثابت، جریان توسعه یافته و استنت صلب است. 22 نوع استنت مورد مطالعه قرار گرفته است. با توجه به نتایج، هر چقدر مساحت سلول استنت بیشتر باشد تنش برشی دیواره رگ بیشتر می شود و هر چقدر زاویه شاخه های استنت نسبت به جریان همسوتر باشد یا عمود بر جهت جریان باشد تنش برشی دیواره کمتر می شود.
کلید واژگان: استنت, بهینه سازی, تحلیل عددی, تنش برشی, غیرنیوتنی, رگ, استنت سلول بستهIn the current investigation, the combined influence of altering the angle of stent branches and the enclosed area within each stent cell on the intravascular flow has been systematically examined using numerical simulations. The finite volume method is adopted to solve the governing flow equations. A uniform flow condition is assumed within the vessel, and the mesh structure utilized employs unstructured tetrahedral elements without a boundary layer, for all stent configurations. The blood is treated as flowing at a consistent velocity, with a developed flow pattern, and the stent is modeled as rigid. A total of 22 stent configurations have been scrutinized. The outcomes indicate that an augmented stent cell area corresponds to elevated shear stress along the vessel wall. Moreover, when the angle of stent branches aligns parallel or perpendicular to the flow direction, there is a decrease in wall shear stress.
Keywords: Stent, Optimization, Numerical Analysis, Shear Stress, Non-Newtonian, Vessel, Closed Stent Cell -
Bifurcated vessels represent a typical vascular unit of the cardiovascular system. In this study, the blood flow in symmetric and asymmetric bifurcated vessels are simulated based on computational fluid dynamics method. The blood is modeled as non-Newtonian fluid, and the pulsatile flow velocity is applied on the inlet. The effects of the fluid model, bifurcation angle and symmetry of the geometry of the vessel are investigated. The results show that the wall shear stress (WSS) on the outer wall of daughter branches for the non-Newtonian fluid flow is greater than that for Newtonian fluid flow, and the discrepancy between the flow of two fluid models is obvious at relatively low flow rates. With the bifurcation angle increases, the peak axial velocity of the cross-section of daughter branch decreases, so the WSS increases. For the non-Newtonian fluid flow in the asymmetric bifurcated vessels, more flow passes through the daughter vessel with a lower angle, and the WSS along the outer wall of which is lower. Furthermore, the region with a low time-averaged wall stress (TAWSS) and high oscillating shear index(OSI) distributed on the outer wall of bifurcation vessels are larger for the flow in the vessel with smaller bifurcation angle. In conclusion, the effects of the blood viscosity cannot be neglected at low flow rates and the geometry of the bifurcated vessel plays a key role with regards to the blood flow.Keywords: Blood flow, non-Newtonian, Bifurcated vessel, wall shear stress, CFD
-
در این مطالعه همرفت آزاد دو سیال نیوتنی و غیرنیوتنی مخلوط نشدنی با گرمایش موضعی از کف در حفره مربعی به روش عددی بررسی شده است. منبع گرمایی کف حفره، شار گرمایی یکنواخت تولید می کند و باقی دیوار کف حفره عایق است. دیوارهای عمودی و بالای حفره در دمای قرار دارند. تاثیر پارامترهای نسبت حجمی سیال نیوتنی به سیال غیرنیوتنی مدل قانون توانی (7/0 ≥ H ≥ 0)، پارامتر توانی (4/1 و 6/0 n =)، عدد رایلی (106 ≥ Ra1≥ 103) و پرانتل سیال غیرنیوتنی (1000 و 100 Pr2 =) بر میدان جریان و دما و آهنگ انتقال گرما، بررسی شده است. معادلات بی بعد حاکم برای سیال غیرنیوتنی و نیوتنی براساس خواص سیال نیوتنی با 100 Pr1 =، به روش اختلاف محدود بر مبنای حجم کنترل گسسته سازی شده است. برای حل هم زمان معادلات جبری شده از الگوریتم SIMPLE استفاده شده است. برای اطمینان از صحت کدنویسی، نتایج با نتایج مقاله ای دیگر در زمینه ی سیالات غیرنیوتنی مقایسه شده است. نتایج در قالب خطوط جریان و خطوط هم دما و مقادیر ناسلت متوسط ارایه شده است. کاهش ناسلت متوسط به معنای افزایش اختلاف دمای منبع گرمایی با دیوار های سرد است. نتایج نشان می دهد که افزایش پرانتل سیال غیرنیوتنی به دلیل کاهش رسانش گرمایی سیال غیرنیوتنی باعث افزایش دمای منبع گرمایی و کاهش ناسلت متوسط منبع می شود. همچنین با قدرت گرفتن همرفت طبیعی در حفره، با افزایش شاخص تابع نمایی مقدار ناسلت متوسط کاهش می یابد.
کلید واژگان: همرفت طبیعی, حفره مربعی, دو سیال مخلوط نشدنی, غیرنیوتنی, منبع شار گرمایی یکنواختIn this study, the natural convection in a square cavity filled by two immiscible Newtonian and non-Newtonian liquids heated partially from bottom wall was numerically investigated. The heat source placed on the bottom of a cavity produces a uniform heat flux of q˳". The remaining parts of the bottom wall of the cavity are insulated and the vertical and top walls are kept at cold temperature of TC. The study investigates the effects of relevant parameters such as the Non-Newtonian to Newtonian volume ratio (0≤H≤0.7), the power-law index (n=0.6 and 1.4), Rayleigh number (103 ≤Ra≤106 ) and the Non-Newtonian Prandtl (Pr2=100 and 1000) on flow and temperature fields and the rate of heat transfer. The governing dimensionless equations for the power-law and Newtonian fluids flow, based on properties of Newtonian fluid with Pr1=100, are solved with the numerical finite difference method based on the control volume formulation and SIMPLE algorithm. In order to evaluate the code, its results were compared to another paper in the field of non-Newtonian fluids. Increasing the average Nusselt number for heat source means that the source temperature difference with the cold walls decreases. The results show that increasing the non-Newtonian fluid Prandtl number due to decreasing the thermal conductivity of the non-Newtonian fluid increases the heat source temperature and decreases the average Nusselt number. Also with stronger natural convection in the square enclosure, the average Nusselt number for non-Newtonian fluid increase with decreased power law index.
Keywords: Natural Convection, square cavity, two immiscible liquids, non-Newtonian, uniform heat flux source -
This study explores the influence of tandem stenosis on hemodynamic constraints in idealized coronary artery models with different interspace distance between the stenosis and its severity. The blood was assumed as non-Newtonian, incompressible, and pulsatile fluid. The hemodynamic parameters of blood, such as the oscillatory shear index (OSI), wall shear stress (WSS) and time average wall shear stress (TAWSS) are obtained and compared for various degrees of stenosis and interspacing distance in various blood models. The computed results showed that as the interspacing distance between the stenosis decreases, the low wall shear stress area increases for the model P70_D70, leading to further progression of stenosis in the distal region. No significant variation was observed for the model P70_D90, whereas the low WSS region increases as the interspace distance of proximal and distal stenosis increases for the model P90_D70. The highest TAWSS sites were created across the 90% AS (area stenosis) for all the cases studied. As the higher value of TAWSS is clinically significant since it could damage the endothelial layer. It is well known that the maximum value of OSI is strongly associated with the critical areas of stenosis rupture. The maximum value of OSI was found at the proximal and distal stenosis for all the models simulated.Keywords: wall shear stress, Computational fluid dynamics, non-Newtonian, Endothelial layer
-
Natural convective heat transfer of Fe3O4/graphite slurry in a square cavity is numerically examined. The slurry is assumed to be a non-Newtonian ferrofluid under a variable external magnetic field. The left and right walls of the cavity are assumed to be at a relatively low temperature (Tc), while the horizontal walls are thermally insulated. A heat source with a variable temperature distribution is located at the bottom of the enclosure. The non-Newtonian behavior of the graphite slurry (a mixture of ethylene glycol and graphite powder) has been modelled using experimental results. The control volume method and the SIMPLE algorithm were used to discretize and solve the governing equations considering the Ferro-hydrodynamics (FHD), the Magnetohydrodynamics (MHD) and the non-Newtonian fluid behavior. The heat transfer and fluid flow properties are determined for different locations of the magnetic field source, and different values of the magnetic number (Kelvin force), and the Hartmann number (Lorentz force). The results show that when the magnetic field source is located below the enclosure and near the heat source, the vortices are strengthened resulting in an increased heat transfer. The heat transfer rate is affected by FHD and MHD. When the magnetic field source is located at the corner points, the heat transfer rate is not significantly affected by the magnetic and Hartmann numbers. However, once the magnetic field source is located near the central point of the lower wall of the enclosure, the heat transfer rate is influenced by the increase of the magnetic number.Keywords: Ferrofluid, non-Newtonian, Magnetic field, Ferrohydrodynamics (FHD), Magnetohydrodynamics (MHD)
-
رگ کاروتید به دلیل شرایط خاص هندسی، مستعد تشکیل جریان چرخشی و نوسانات جریانی است. دراینمقالههندسه رگ کاروتید حاضر از تصاویر حاصل از سی تی آنژیو یک فرد سالم 19 ساله بدست آمده و مدل سازی عددیجریان آرام ناپایایخون بر روی آن انجام شده است. نتایج عمدتا شامل تنش برشی، غلظت ذراتلیوپروتیین با دانسیته پایین است. ارزیابی هانشانمی دهد کهغلظتتخمینزدهشدهبهوسیلهمدل هایغیرنیوتنیبیش ازنتایجمدلنیوتنیاست. درصد اختلاف غلظت برای مدل کیسون و نیوتنی در شریان کاروتید مشترکحدود 12/5 درصد است.از طرفی براساس نتایج کمی و کیفی، دو قسمت حباب کاروتید و بخش ابتدایی کاروتید خارجی میزبان تشکیل نواحی بازچرخشی است که در این میان حباب کاروتید بیشترین حجم ناحیه ورتکسی را به خود اختصاص می دهد. البته روی هم رفته مدل نیوتنی حجم ناحیه بازچرخش را بیش از مدل های غیرنیوتنی نشان می دهد. بر مبنای نتایج شبیه سازی، علی رغم پایین بودن مقدار فاکتور اهمیت غیرنیوتنی، به دلیل اثرات خواص غیرنیوتنی خون بر روی حجم ناحیه بازچرخش، اینگونه استباط می شودکه لحاظ خواص غیرنیوتنی خون حتی در عروق بزرگ نیز می تواند موجب حصول نتایج دقیق تر گردد.
کلید واژگان: انتقال جرم, شریان کاروتید, غیرنیوتنی, جریان گذراThe common carotid artery is a large vessel which supplies oxygenated blood to the large front of the brain. The artery geometry is extracted from computed tomography angiography images of a healthy 20-year-old volunteer. ANSYS-Fluent commercial software is utilized to simulate the blood transient laminar flow in common, external and internal carotid arteries. In addition to the Newtonian viscosity model, two non-newtonian generalized power law and the modified Casson models have been selected for comparison. The quantitative and qualitative results include the distribution of the low density lipoprotein concentration, the wall shear stress and its fluctuations, and the volume and shape of the recirculation zone. Computations show that the low density lipoprotein Concentration estimated by non-Newtonian models is higher than by the Newtonian model. On the other hand, the carotid bulb and the beginning part of the external carotid artery, contain a large volume of the recirculation flow. Also, the low density lipoprotein particles concentration Comparison between the two modified Casson and Newtonian models in the common carotid artery zone shows the difference of about 12.5 percent. The results of this study show that the vortex region volume and shape are changed during the cardiac period cycle. The findings also reveal that Newtonian and non-Newtonian models present different results in predicting the flow parameters and secondary flow estimation.
Keywords: Unsteady Flow, Non-Newtonian, Carotid Artery, Mass Transport -
یکی از رایج ترین بیماری های قلبی- عروقی گرفتگی رگ ها می باشد. در این پژوهش جریان خون با مدل های مختلف لزجت در یک رگ دارای گرفتگی با فرض دیواره بررسی شده است. هندسه گرفتگی با رابطه کسینوسی مدل شده است. معادلات مساله شامل پیوستگی، ممنتوم، انرژی، قانون هوک برای ماده الاستیک خطی و روش (ALE) برای برهم کنش سیال- جامد به صورت کد المان محدود تعریف و حل شده اند. نتایج نشان داد، دیواره رگ در نزدیکی گرفتگی بیش ترین جابجایی را دارد. فرض بر هم کنش سیال - جامد باعث کاهش تنش برشی دیواره می گردد. برای مثال، بیشینه مقدار تنش برشی دیواره در ناحیه گرفتگی با مدل لزجت کاریو از 32/2 به 23/2 و با مدل لزجت نیوتنی از 1/2 به 2 کاهش می یابد. همچنین مشاهده گردید، اعمال شار حرارتی در سطح بیرونی دیواره رگ باعث افزایش قابل ملاحظه ای دمای جریان خون و دیواره در ناحیه گرفتگی می شود.
کلید واژگان: گرفتگی, غیر نیوتنی, جریان خون, تنش برشی دیواره, ماده الاستیک خطیOne of the most common cardiovascular deseases is stenotic arteries. In this study, blood flow with different models of viscosity in a stenotic artery with the assumption of a wall has been investigated. Stenosis geometry is modeled by cosine relation. for The problem equations including continuity, momentum, energy, Hooke's law for linear elastic material, and the method (ALE) for fluid-solid interaction are defined and solved as finite element code. The results showed that the vessel wall had the most displacement near the stenosis region. Assuming the fluid-solid interaction reduces the wall shear stres. For example, the maximum wall shear stress in the stenotic region decreases from 2.32 to 2.23 with Carreau viscosity and from 2.1 to 2 with Newtonian viscosity. It was also observed that applying heat flux on the outer surface of the vessel wall causes a significant increase in blood flow and the wall temperature in the stenotic region.
Keywords: Stenosis, non- Newtonian, Blood Flow, Wall Shear Stress, Linear ElasticMaterial -
هدف اصلی پژوهش، بررسی تاثیر استفاده از سیستم جاذب بیضوی شکل با کنگره های هلیکال بر بازده انرژی کلکتورهای پارابولیک خطی است. بدین منظور بازده انرژی برای حالت های مختلف اندازه گیری و ارایه شده اند و در نهایت مدل های بهینه مختلف از نظر دارا بودن بیش ترین بازده انرژی معرفی شده و در نهایت برترین مدل مشخص می شود. بر اساس نتایج به دست آمده بیشترین مقدار بازده انرژی در رینولدزهای مختلف، مربوط به کلکتور نوین و مدل تک فازی می شود. بر اساس نتایج حاصله از این پایان نامه، استفاده از لوله شیاردار در افزایش بهره وری کلکتور تاثیر دارد. با افزایش تعداد شیارها از 1 به 3 راندمان کلکتور افزایش می یابد. همچنین مشخص شد که با افزایش گام و دامنه شیار راندمان کلکتور افزایش می یابد. بعلاوه با افزایش زاویه شیار از °10 تا °50 راندمان کلکتور افزایش می یابد و در °ξ= 60 حداکثر مقدار η حاصل می شود. اما با افزایش زاویه شیار از °50 تا °60 راندمان کلکتور کاهش می یابد.کلید واژگان: کلکتور خورشیدی پارابولیک خطی, بهینه سازی انرژی, تشعشع, جابه جایی اجباری, لوله خان دار, لوله بیضویThe main purpose of this study is to investigate the effect of using an elliptical absorber system with helical ribbed tube on the energy efficiency of linear parabolic collectors. For this purpose, energy efficiency has been measured and presented for different modes, and finally different optimal models are introduced in terms of having the highest energy efficiency, and finally the best model is determined. Based on the obtained results, the highest energy efficiency in different Reynolds is related to the new collector and single-phase model. According to the results of this dissertation, the use of grooved pipe has an effect on increasing the efficiency of the collector. As the number of grooves increases from 1 to 3, the collector efficiency increases. It was also found that the collector efficiency increases with increasing step and slope amplitude. by increasing the groove angle from 10 ° to 50 °, the collector efficiency increases and the maximum value of η is obtained at ° ξ = 60. However, by increasing the groove angle from 50 ° to 60 °, the collector efficiency decreases.Keywords: Parabolic Solar Collector, ribs, Nanofluid, Two-phase, Non-Newtonian
-
عامل اصلی تورم مقطع نوار پلیمری پس از خروج از قالب، تنش موجود در آن است که به افت فشار و عدم توازن سرعت در خروجی قالب مربوط میباشد. لذا در این مقاله اثر توازن سرعت در صفحه خروجی قالب بر ابعاد قطعه تولید شده مورد مطالعه عددی و آزمایشگاهی قرار گرفته شده است. برای پیش بینی توزیع سرعت و فشار، از شبیه سازی سه بعدی جریان سیال غیرنیوتنی با ویسکوزیته بالا، در راهگاه های قالب استفاده شده تا به جای فرآیند تجربی مبتنی بر سعی و خطا، به کمک نتایج شبیه سازی بتوان با تغییر شکل راهگاه ها، افت فشار را کاهش و نیز توزیع سرعت را یکنواخت نمود. برای پیش بینی آن از مدل دو فازی VOF استفاده شده است. مقایسه ابعاد پروفیل تولید شده از قالب اولیه (با پروفیل غیر یکنواخت) و قالب اصلاح شده نشان دهنده ابعاد بسیار دقیق تر قالب اصلاح شده میباشد. نتایج نشان می دهد در بخش های باریک مقطع که در مجاورت نواحی وسیع قرار گرفته اند، بدلیل عدم امکان رسیدن به سرعت یکنواخت، ابعاد مقطع نوار تولید شده کوچکتر از مقدار طراحی می باشد. همچنین با طراحی بهینه هندسه راهگاه ها، افت فشار بیش از 40% کاهش یابد.
کلید واژگان: شبیه سازی, سیال غیر نیوتنی, ویسکوزیته بالا, چند فازی, پلیمرThe stresses induced in the rubber by pressure loss and unbalanced velocities at exit is the main factor that affect the swelling of rubber cross-section after exiting the die. In this research, the effect of velocity distribution at the die exit on the rubber dimensions is experimentally and numerically studied with the aid of finite volume method. Three-dimensional simulation of non-Newtonian high-viscosity flow was performed to predict the distribution of velocity and pressure in the die channels. This can eliminates the experimental trial and error procedure for modifying the shape of channels to achieve a uniform velocity distribution and reduction of pressure loss. According to the importance of recognition of the soft and hard materials boundaries in multi-material cross-sections, the two-phase VOF method is employed. A comparison between primary and modified dies shows more precise dimensions of the modified die. The results show that in the narrow portions of the profile in the vicinity of wide regions, because of the impossibility of achieving a uniform velocity distribution, the produced cross-section is smaller than the design value. By the employed numerical method reduces the pressure loss in the modified die by 40% in comparison with that of the primary designed die.
Keywords: Simulation, Non-Newtonian, high viscosity, Multiphase, polymer -
شبیه سازی جریان خون در پیوندهای بای پس می تواند به ارزیابی های پزشکی کمک کند. هدف از این مقاله شبیه سازی عددی جریان خون در پیکربندی Y بای پس به منظور بررسی پارامترهای همودینامیکی پیوند و یافتن تاثیر این نوع پیکربندی روی موج فشار و دبی جریان بیماری با دو گرفتگی 65 و50 درصد است. دامنه محاسباتی از تصاویر CT برگرفته از قلب انسان ساخته شده است. در این تحقیق خون سیالی هموژن، غیرنیوتونی و جریان خون، ضربانی فرض شده است. برای مدل سازی واقعی موج جریان و فشار در حالت فیزیکی استراحت و ورزش، در خروجی ها از مدل لامپ استفاده شده است. نتایج نشان می دهد با استفاده از این نوع پیکربندی افت فشار و دبی جریان در حالت ورزش جبران شده است و تنش برشی متوسط زمانی در محل گرفتگی و گستره شاخص برشی نوسانی و زمان اقامت نسبی ذرات در منطقه قبل و بعد از گرفتگی کاهش یافته است. بررسی پیوند Y شکل نشان می دهد در حالت استراحت تنش برشی متوسط زمانی در دو شاخگی رگ پیوندی پایین است و امکان ایجاد گرفتگی مجدد در این ناحیه وجود دارد، اما در حالت ورزش این پارامترها در محدوده ایده ال قرار دارد.کلید واژگان: خون, غیرنیوتونی, عروق کرونری, گرفتگی, پارامترهای همودینامیکیsimulation of blood flow in bypass grafts can help medical evaluation. Numerical simulation of blood flow in Configurations recommended by the surgeon Such as the configurations of Y is the aim of this study in order to predict hemodynamic parameters of this configuration in a patient with double stenosis 65 and 50 percent is examined at rest and during exercise. The computational domain was created from CT images from the human cardiac. In this study, blood is assumed homogeneous, non-Newtonian and pulsatile. For real modeling of flow and blood pressure, lumped model is used in outlet at rest and exercise states.The results indicate using this configuration is compensated the pressure drop and flow and time average wall shear stress has reduced in stenosis region and oscillatory shear index and relative residence time range has reduced in area pre and post-stenosis.Y bypass grafting investigation indicates time average wall shear is low at the bifurcation graft and There is possibility of creating restenosis in these areas, but These parameters are in the ideal range at the exercise state.Keywords: Blood, Non-Newtonian, Coronary Artery, Stenosis, Hemodynamic parameter
-
In this study, inelastic constitutive modelling is considered for the simulation of shear-thinning fluids through a circular channel. Numerical solutions are presented for power-law inelastic model, considering axisymmetric Poiseuille flow through a channel. The numerical simulation of such fluid is performed by using the Galerkin finite element approach based on artificial compression method (AC-method). Usually, the Naiver-Stoke partial differential equations are used to describe fluid activity. These models consist of two partial differential equations; a continuity equation (mass conservation) and time-dependent conservation of momentum, which are maintained in the cylindrical coordinate system (axisymmetric) flow in current study. The effects of many factors such as Reynolds number (Re) and artificial compressibility parameter (ßac) are discussed in this study. In particular, this study confirms the effect of these parameters on the convergence level. To meet the method analysis, Poiseuille flow along a circular channel under an isothermal state is used as a simple test problem. This test is conducted by taking a circular section of the pipe. The Findings reveal that, there is a significant effect from the inelastic parameters upon the the velocity temporal convergence-rates of velocity, while for pressue, the change in convergence is modest. In addition, the rate of convergence is increased as the values of artificial compressibility parameter (ßac) are decreased.
Keywords: Finite element method, Galerkin method, Naiver-Stoke, Non-Newtonian, Artificial compressibility method -
This study analyzes the unsteady Rivlin-Ericksen fluid and irreversibility of exponentially temperature dependent variable viscosity of hydromagnetic two-step exothermic chemical reactive flow along the channel axis with walls convective cooling. The non-Newtonian Hele-Shaw flow of Rivlin-Erickson fluid is driven by bimolecular chemical kinetic and unvarying pressure gradient. The reactive fluid is induced by periodic changes in magnetic field and time. The Newtons law of cooling is satisfied by the constant heat coolant convection exchange at the wall surfaces with the neighboring regime. The dimensionless non-Newtonian reactive fluid equations are numerically solved using a convergent and consistence semi-implicit finite difference technique which are confirmed stable. The response of the reactive fluid flow to variational increase in the values of some entrenched fluid parameters in the momentum and energy balance equations are obtained. A satisfying equations for the ratio of irreversibility, entropy generation and Bejan number are solved with the results presented graphically and discussed quantitatively. From the study, it was obtained that the thermal criticality conditions with the right combination of thermo-fluid parameters, the thermal runaway can be prevented. Also, the entropy generation can minimize at low dissipation rate and viscosity.Keywords: Non-Newtonian, Hydromagnetic, Convective cooling, Irreversibility, Viscosity
-
هدف از این پژوهش شبیه سازی جریان خون در پیکربندی های با یپس، به منظور پیش بینی بهترین پیکربندی در بیماری با دو گرفتگی 65 و 50 درصد در حالت استراحت است. دامنه محاسباتی از تصاویر CT ساخته شده است. در این تحقیق خون سیالی هموژن، غیرنیوتونی و جریان خون، ضربانی فرض شده است. برای در نظر گرفتن اثرات غیرنیوتونی از مدل کاریو و در خروجی عروق کرونری از مدل لامپ هفت المانی و در خروجی آئورت از مدل سه المانی ویندکسل استفاده شده است. نتایج مقایسه بین پیکربندی های پی در پی موازی و ضر بدری نشان می دهد، در محل اتصال به صورت موازی با رگ میزبان، در بستر و اطراف ناحیه اتصال کمینه TAWSS کمتر از مقدار بحرانی 4/0 است، همچنین روی رگ پیوندی به سبب انحنای تند شاخه پیوندی، بیشنیه OSI بیشتر از مقدار بحرانی 1/0 است، بنابراین پیوند پی در پی موازی مستعدتر از ضر بدری نسبت به تجمع چربی و بیماری هایی نظیر تورم عروق یا اینتیماهایپرپلاژیا است. از طرفی نتایج پژوهش حاضر نشان می دهد با انجام عمل جراحی با یپس پی در پی موازی و ضربدری می توان مقادیر بحرانی تنش برشی در ناحیه تنگی را بهبود بخشید و خطر پارگی پلاگ های چربی و حرکت توده به سمت عروق پایین دست را کاهش داد.
کلید واژگان: خون, غیرنیوتونی, عروق کرونری, پیکربندی, پارامترهای همودینامیکیNumerical simulation of blood flow in Configurations is the aim of this study. In order to predict the best configuration in a patient with double stenosis 65 and 50 percent is examined at rest. The computational domain was created from CT. In this study, blood is assumed homogeneous, non- Newtonian and pulsatile. To consider non-Newtonian effects the Carreau model is used and, a Seven– element lumped model is used in outlet coronary artery and a Three-element Windkessel model is used in outlet aorta. Results of the Comparison between configurations indicate that is TAWSS minimum is less than the critical value 0.4 in the junction in parallel with the host vessel, In bed and the surrounding junction, furthermore OSI maximum is more than critical value 0.1, Because of sharp curvature of graft branch on the vascular graft. The parallel sequential is more prone than cross with respect to fat accumulation and diseases such as intima hyperplasia. The results of this study indicate by doing bypass surgery, sequential parallel and cross can be improve critical values of shear stress in the area of stenosis and it reduced the risk of rupture of plaque fat and moves the heap toward downstream vessels.
Keywords: Blood, Non-Newtonian, Coronary Artery, Configuration, Hemodynamic parameter -
میکرومیکسرهای منفعل در مقایسه با میکرومیکسرهای فعال تکنولوژی ساخت ساده تری داشته و تنها انرژی مورد نیاز آنها انرژی پمپاژ جریان است. در این مطالعه رفتار اختلاط سیالات غیرنیوتنی با استفاده از مدل غیرنیوتونی پاورلا در میکرومیکسرهای منفعل مورد بررسی قرار گرفته است. مدل سازی در این پژوهش با استفاده از کد تجاری دینامیک سیالات محاسباتی انسیس فلوئنت انجام شده و دو رویکرد اختلاط دومولفه ای مورد مطالعه قرارگرفته است. رویکرد اول شامل بررسی رفتار اختلاط سیالات با تغییر شاخص توانی و شاخص پایداری در پنج هندسه سه بعدی شامل دو T میکرومیکسر چندگانه با ورودی های هم راستا و ناهم راستا در یک صفحه و دو صفحه، T میکرومیکسر چندگانه، T میکرومیکسر دوگانه و T میکرومیکسر در سه بعد انجام شده است و رویکرد دوم بررسی رفتار اختلاط با تغییر شاخص توانی و ثابت نگه داشتن شاخص پایداری در دو هندسه چندگانه با ورودی های ناهم راستا در سه بعد بوده است. در هر دو بخش این مطالعه از آب به عنوان سیال نیوتونی و از محلول کربوکسی متیل سلولز به عنوان سیال غیرنیوتونی استفاده شده و محدوده اعداد رینولدز مورد بررسی در پژوهش حاضر 1 تا 100 بوده است. در هر دو رویکرد بررسی شده نتایج شاخص اختلاط و افت فشار نسبت به اعداد رینولدز براساس معیار شاخص توانی معکوس یکدیگر هستند، به این مفهوم که در رویکرد اول با افزایش شاخص توانی شاخص اختلاط افزایش یافته و افت فشار کاهش یافته و در رویکرد دوم این روند معکوس است. اما روند سرعت های کاملا توسعه یافته بی بعد در دو رویکرد بررسی شده در مقایسه هندسه های با ورودی های ناهم راستا مشابه است.کلید واژگان: بررسی عددی, غیر نیوتونی, Tمیکرومیکسرهای دوگانه و چندگانه, ناهمراستا, پاورلاPassive micro-mixers have simpler manufacturing in comparison with active micro-mixers and only require energy for flow pumping. In the present study, non-Newtonian fluids and non-Newtonian power-law fluid’s mixing behavior in passive micro-mixers have been studied. Simulation has been performed, using computational fluid dynamics commecrical code of Ansys fluent and two different approaches of two-component mixing have investigated. The first approach studies fluid’s mixing behavior by changing flow behavior index and flow consistency index in 5 different 3D geometries as multiple T-micromixer with aligned and non-aligned inputs in one and two plane, respectively, multiple T-micromixer, double T-micromixer, and T-micromixer, while the second approach studies mixing behavior by changing flow behavior index while flow consistency index is constant in two multiple 3D geometries with non-aligned inputs. In all studies, water was used as Newtonian fluid and carboxymethyl cellulose solution was used as non-Newtonian fluid. The studied range of Reynolds number was 1 to 100. In both approaches, the results for mixing index and pressure drop for power-law index according to criterion are reverse of each other; it means that in the first approach, with increasing power-law index, the mixing index increased and the pressure drop decreased and in second approach, this procedure is reversed. But, procedure of non-dimensional fully developed velocities in two approaches investigated is similar in comparison to geometries with non-aligned inputs.Keywords: Numerical Study, Non-Newtonian, Double, Multiple T-micromixers, Non-alignedPower-law
-
هدف از این تحقیق بررسی توزیع و انتقال حرارت نانوذره های مغناطیسی درون یک مویرگ سرطانی با جریان غیرنیوتنی خون، تحت اثر میدان مغناطیسی غیریکنواخت خارجی، است. بدین منظور، معادلات حاکم پیوستگی، مومنتوم، انرژی، ماکسول و غلظت برای سیال غیرنیوتونی با مدل لزجت کاریو که تابعی از نرخ برشی می باشد، در ماژول عددی کامسول مدل شده و به صورت کوپل شده مورد تحلیل قرار گرفته است. در این تحقیق، رگ به صورت سه بعدی و با دیواره صلب فرض شده است. نتایج حاصل نشان دهنده آن است که غلظت نانوذره های مغناطیسی در دیواره بالایی مویرگ در زمان های بالا به یک مقدار پایا می رسد. و این تجمع بر دمای جریان خون اثر گذار است. قدرت میدان مغناطیسی، مغناطیس پذیری و غلظت نانوذرات با دمای جریان خون در محل تجمع ذرات رابطه مستقیم دارد و با افزایش اندازه نانوذره ها و سرعت ورودی، دمای جریان خون کاهش می یابد به طوری که در اندازه های بالای nm 70 اثر حرارتی ذرات بسیار کم می شود همچنین، فرض غیرنیوتنی بودن سیال تاثیر قابل ملاحظه ای در نتایج دارد.کلید واژگان: نانوذرات مغناطیسی, غلظت, میدان مغناطیسی, دما, غیر نیوتنیThe purpose of this study is to numerically investigate the heat and mass transfer of magnetic nanoparticles inside a 3D capillary with non-Newtonian blood flow, Under the influence of external non-uniform magnetic field. For this purpose, the governing equations including continuity, momentum, energy, Maxwell, and concentration were coupled and solved by COMSOL, a finite element based software. Blood is assumed as non-Newtonian fluid with Carreau viscosity model and the vessel wall is assumed to be rigid. the results indicate that the concentration of magnetic nanoparticles in the upper wall of the vessel at long times reaches a constant value. This accumulation affects the blood flow temperature. Magnetic field strength, magnetic susceptibility, and concentration of nanoparticles are directly related to the temperature of the bloodstream at the location of particles accumulation. By increasing the size of nanoparticles and inlet velocity, the blood flow temperature decreases so that in sizes above 70 nm, the thermal effect of particles becomes very low. Also, the non-Newtonian blood assumption has significant effect on the results.Keywords: Magnetic Nanoparticles, Concentration, Magnetic Field, Temperature, Non-Newtonian
-
حفاری زیر تعادلی و حفاری با فشار کنترل شده با فوم به علت مزایای زیاد آن مورد توجه شرکت های نفتی جهان قرار گرفته است. از مزایای این روش، تولید نفت و گاز از سازند در حین حفاری، سرعت بالای حفاری، طولانی تر شدن عمر مته، انتقال بهتر کنده ها و کاهش آسیب به سازند است. در این پژوهش حمل کنده ها در حفاری با فوم مورد بررسی قرار گرفته است که در آن فوم به صورت یک سیال تک فاز، همگن، تراکم پذیر و غیرنیوتنی قانون توانی در نظر گرفته شده و فرضیات و معادلات حاکم بر مدل دو سیالی گذرا در دستگاه اویلر-اویلر برای جریان سیال-ذره (فوم و کنده ها) بیان شده است. برای گسسته سازی معادلات از روش بالادست استفاده شده است و نتایج حاصل از حل عددی در قالب تغییرات فشار، سرعت، غلظت کنده ها، کیفیت و چگالی فوم در طول چاه بیان شده اند. تاثیر سرعت حفاری، میزان تزریق گاز و مایع، شکل و اندازه ی کنده ها، پس فشار، ورود سیالات سازندی و تولید نفت و گاز بر غلظت کنده ها و فشار ته چاه بررسی شده است. فشار ته چاه با افزایش پس فشار، اندازه ی کنده ها، سرعت حفاری و افزایش دبی تزریق گاز و مایع، افزایش یافته و با کاهش آن ها کاهش می یابد. غلظت کنده ها در طول چاه با افزایش دبی تزریق گاز و مایع کاهش یافته و با افزایش اندازه ی کنده ها، سرعت حفاری و پس فشار، افزایش می یابد. برای صحت سنجی، نتایج حاصل از حل عددی با داده های میدانی حاصل از حفاری چاه FR-1 واقع در ایالت سانتاکاترینای برزیل مقایسه شده که حدود 16.5 درصد خطا داشته است.کلید واژگان: دوفاز, تراکم پذیر, غیرنیوتنی, حفاریUnderbalanced drilling and managed pressure drilling with foam have been gained attention of the world oil companies due to its many benefits. The advantages of this method include oil and gas production during drilling, high-speed drilling, drill bit life increase, better cutting transfer and reduced formation damage. In this paper cutting handling by foam was investigated in which foam was assumed to be a homogeneous, single-phase, compressible and non-Newtonian fluid whose rheological properties can be well described by power law model. The assumptions and governing equations of transient two-fluid model were expressed in Euler-Euler coordinate for fluid-particle (foam-cuttings). The upstream method is used to discretizing the equations and the results of the numerical solution are reported in the form of pressure, speed, cutting concentration, quality and density of the foam logs along the well. The impact of back-pressure, ROP, injection rate of gas and liquid, shape and size of cuttings, water influx and oil production on cutting concentration and bottom-hole pressure have been investigated. With increasing parameters such as back-pressure, liquid and gas flow rate, size of the cuttings and ROP, bottom hole pressure and cutting concentration increases. Cutting concentration decreases with increasing liquid and gas flow rate and increases by increasing back-pressure, cutting size and ROP. For validating, the results of the numerical solution are compared with field data obtained from well FR-1 located in the Santa Catarina state of Brazil which show about 16.5 percent errors.Keywords: Two phase, Compressible, Non-Newtonian, drilling
-
Experimental investigation has been carried out in order to study the pressure drop for non-Newtonian liquid flow through four different U-bends. Here, we have considered the internal diameter of the bend as 0.0127 m, radius of curvature (m) as 0.06 ≤ Rcb ≤ 0.20, and the non-Newtonian liquid flow rate (Ql×10-4 m3/s) as 1.18 to 4.5. The effects of different variables such as liquid flow rate, radius of curvature, pseudo plasticity of the liquid on the frictional pressure drop have been investigated. Numerical modeling is carried out using Fluent 6.3 software to find its applicability. The computational fluid dynamic (CFD) simulations are carried out using laminar non-Newtonian pseudo plastic power law model. Laminar non-Newtonian pseudo plastic power law model is used here as the SCMC (Sodium Carboxy Methyl Cellulose) solution flow through the bend behaves as non-Newtonian pseudo plastic fluid in laminar condition. The simulated results predict the flow structure, pressure drop, static pressure, shear stress, shear strain, Dean Vortices, friction factor and loss coefficients. The effect of pseudo plasticity, angle, radius of curvature, and Reynolds number on pressure drop, loss coefficient, friction factor and flow behavior inside the bend have also been explained elaborately and compared the results with water. The CFD simulation results are used to compare with the experimental data and observe a very good agreement with the experimental values.Keywords: CFD, U-bends, SCMC, Non-newtonian, Pseudo plastic
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.