3D - 0D modelování proudění krve v rekonstruovaných modelech aneurysmat břišní aorty

Barbora MAREŠOVÁ

Diplomová práce

3D-0D modelling of blood flow in patient-specific abdominal aortic aneurysm models

Anotace:

Hlavním cílem této práce je provedení numerických simulací 3D-0D pulzačního proudění krve v reálných modelech aneurysmat břišní aorty, se zaměřením na implementaci okrajových podmínek v souladu s fyziologií lidského oběhového systému. Jako výstupní tlaková okrajová podmínka byl použit 0D model, konkrétně tříprvkový Windkessel model. Značná část této diplomové práce je věnována správné identifikaci parametrů Windkessel modelu. Krev byla modelována jako nenewtonská kapalina s použitím Carreauova-Yasudova modelu viskozity. Parametry 0D modelu byly laděny na 1D modelech v prostředí MATLAB a numerické simulace 3D proudění byly realizovány pomocí výpočtového systému ANSYS Fluent 15.0. Získané numerické výsledky byly následně analyzovány, byl posouzen vliv nestacionárního průběhu tlaku předepisovaného na výstupu a také vliv nenewtonského chování krve.

Abstract:

The main objective of this thesis is numerical simulation of 3D-0D pulsatile blood flow in patient-specific abdominal aortic aneurysm models, concentrating on correct implementation of outlet boundary condition according to real physiology of human arterial system. There was used 0D model (three-element Windkessel model) connected to outlet as boundary condition. Blood was described as a non-Newtonian fluid and Carreu-Yasuda viscosity model was used. Parameters of 0D model were iptimized using 1D model in MATLAB. 3D numerical simulation of blood flow was realized in software ANSYS Fluent 15.0. Obtained results were analyzed and evaluated, especially the influance of non-stationary output boundary condition and influence of non-Newtonian model for blood viscosity.

Klíčová slova

aneurysma břišní aorty (AAA), 1D a 3D proudění krve, nenewtonská kapalina, Windkessel model, ANSYS Fluent

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 29. 5. 2015

Zveřejnit od: 31. 12. 2999

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Doc. Ing. Jan Vimmr, Ph.D.

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI

Fakulta aplikovaných věd

Magisterský studijní program / obor:
Počítačové modelování v inženýrství / Aplikovaná mechanika