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题名基于VLBM的髂外动脉血流动力学分析
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作者
戎晨彬
陈柔
严微微
俞慧丹
许友生
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机构
浙江科技学院机械与能源工程学院
中国计量大学计量测量工程学院
印第安纳大学-普渡大学印第安纳波利斯分校机械工程系
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出处
《浙江科技学院学报》
CAS
2022年第1期7-16,共10页
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基金
国家自然科学基金项目(11972324,11872062)。
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文摘
为探索无创测量在狭窄髂外动脉血流动力学中的应用,使用自编的基于图形处理器(graphics processing unit,GPU)并行架构的体积格子玻尔兹曼方法(volumetric lattice Boltzmann method,VLBM)对狭窄髂外动脉进行模拟。首先从计算机断层扫描血管造影(computed tomography angiography,CTA)中提取髂外动脉模型;其次设定边界条件,其中入口为多普勒超声检测的脉动流,出口为基于三元windkessel模型的压力出口;最后将模拟结果与有创动脉血压(invasive blood pressure,IBP)直接测得的结果进行对比,发现二者吻合度较高,血压的相对误差在1%左右,从而验证了VLBM应用于狭窄髂外动脉模拟的可行性。在此基础上,根据血流动力学分析狭窄和还原的髂外动脉的血流速度、血压和壁面切应力(wall shear stress,WSS)可得到以下结论:1)血流流经狭窄处后,流速增大并向动脉中心处汇聚,且髂外动脉狭窄对髂内动脉血流速度的影响可忽略不计;2)狭窄处的WSS更高,且高WSS分布区域的大小随血压变化而变化;3)狭窄处有明显的压降,压降会随着血流速度的增大而增大。髂外动脉的血流动力学分析可为相关髂外动脉疾病的临床无创计算辅助决策提供数据支持和理论依据。
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关键词
体积格子玻尔兹曼方法
狭窄髂外动脉
血流动力学
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Keywords
volumetric lattice Boltzmann method(VLBM)
stenotic external iliac artery
hemodynamics
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分类号
O351.2
[理学—流体力学]
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题名基于VLBM方法研究柴油机多孔微粒捕集器渗流机理
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作者
顾焱
许友生
郑友取
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机构
浙江科技学院机械与能源学院
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出处
《渗流力学进展》
2018年第4期63-72,共10页
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基金
课题受国家自然科学基金(编号U1262109, 51476145, 51476146)资助。
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文摘
柴油机依靠其良好动力性和经济性的优势,自问世以来,便在车辆、船舶等动力装置得到广泛应用。与此同时,柴油机微粒排放物也带来严重的污染问题,引起人们的广泛关注。本文采用体积格子玻尔兹曼方法(VLBM),在孔隙尺度上,论述了多孔介质过滤体结构和进口速度对捕集器通道模型内流场的影响,为柴油机微粒捕集器的数值模拟研究提供一个新的思路。结果表明,孔隙度越大,微粒捕集器孔道模型中的流场越稳定,进出孔道压差越小;相比于孔隙度,过滤体厚度对流场影响较小,然而过滤体厚度越大,进出口孔道压差越大;进口速度越大,流场越紊乱,压差越大。
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关键词
微粒捕集器(DPF)
体积格子玻尔兹曼方法(VLBM)
孔隙尺度
流场模拟
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Keywords
Diesel Particular Filter
Volumetric Lattice Boltzmann Method
Pore Scale
Flow Simulation
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分类号
TK4
[动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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