Y型分叉狭窄动脉血管中血液流动的数值模拟
Numerical Simulation of Blood Flow in Y-Shaped Bifurcation Stenosis Arteries
摘要: 本文为研究狭窄血管中血液流动对血栓形成的影响,根据粘性不可压缩的Navier-Stokes方程,建立Y型分叉狭窄动脉血管中血液流动的数学模型,并采用计算流体力学(CFD)的方法,得到了无病变血管和有病变血管不同狭窄程度对血流速度场和壁面压力影响的数值模拟结果。结果表明:一方面,血液流经血管分叉交接位置以及狭窄位置处速度会发生突变,壁面压力突然增大,并且还会伴随着局部涡流的产生;另一方面,随着狭窄程度的不断增加,涡流面积会不断增大。这些情况都会造成对血管内壁的损伤,血液中的血小板和血细胞粒子由于凝聚酶的作用附着在损伤的壁面上,从而增加血栓形成的可能性。
Abstract: In this paper, to study the influence of blood flow in stenotic vessels on thrombosis, according to the Navier-Stokes equation of viscous incompressibility, a mathematical model of blood flow in Y-shaped bifurcated stenosis arteries is established, and computational fluid dynamics (CFD) methods are used. The numerical simulation results of the effects of different stenosis degrees of the disease-free and diseased vessels on the blood flow velocity field and wall pressure are obtained. The results show that: on the one hand, the speed of blood flowing through the junctions of the vascular branches and the stenosis will suddenly change, the wall pressure will increase suddenly, and it will be accompanied by the generation of local vortices. On the other hand, as the degree of narrowness continues to increase, the vortex area will continue to increase. These conditions will cause damage to the inner wall of the blood vessel. Platelets and blood cell particles in the blood adhere to the damaged wall due to the action of coagulase, thereby increasing the possibility of thrombosis.
文章引用:佀友友, 丁兆东. Y型分叉狭窄动脉血管中血液流动的数值模拟[J]. 应用数学进展, 2021, 10(5): 1631-1638. https://doi.org/10.12677/AAM.2021.105173

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