Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Investigation of blood flow rheology using second-grade viscoelastic model (Phan-Thien–Tanner) within carotid artery

Ramiar A., Larimi M. M., Ranjbar A. A.

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2017

|

Vol. 19, no. 3

27--41

EN

Purpose: Hemodynamic factors, such as Wall Shear Stress (WSS), play a substantial role in arterial diseases. In the larger arteries, such as the carotid artery, interaction between the vessel wall and blood flow affects the distribution of hemodynamic factors. The fluid is considered to be non-Newtonian, whose flow is governed by the equation of a second-grade viscoelastic fluid and the effects of viscoelastic on blood flow in carotid artery is investigated. Methods: Pulsatile flow studies were carried out in a 3D model of carotid artery. The governing equations were solved using finite volume C++ based on open source code, OpenFOAM. To describe blood flow, conservation of mass and momentum, a constitutive relation of simplified Phan-Thien–Tanner (sPTT), and appropriate relations were used to explain shear thinning behavior. Results: The first recirculation was observed at t = 0.2 s, in deceleration phase. In the acceleration phase from t = 0.3 s to t = 0.5 s, vortex and recirculation sizes in bulb regions in both ECA and ICA gradually increased. As is observed in the line graphs based on extracted data from ICA, at t = 0.2 s, τyy is the maximum amount of wall shear stress and τxy the minimum one. The maximum shear stress occurred in the inner side of the main branch (inner side of ICA and ECA) because the velocity of blood flow in the inner side of the bulb region was maximum due to the created recirculation zone in the opposite side in this area. Conclusions: The rheology of blood flow and shear stress in various important parts (the area that are in higher rates of WSS such as bifurcation region and the regions after bulb areas in both branches, Line1–4 in Fig. 7) were also analyzed. The investigation of velocity stream line, velocity profile and shear stress in various sections of carotid artery showed that the maximum shear stress occurred in acceleration phase and in the bifurcation region between ECA and ICA which is due to velocity gradients and changes in thinning behavior of blood and increasing strain rate in Newtonian stress part.

2

A study on a newly designed aortofemoral prosthetic Y graft

Fujimoto T., Nakano S., Iwamura H., Shiraishi Y., Yambe T., Umezu M.

Biocybernetics and Biomedical Engineering

|

2008

|

Vol. 28, no. 1

59-63

EN

Aortofemoral prosthetic Y grafts are applied for treating abdominal aortic aneurysms. In this study, experiments were conducted in order to demonstrate the effects of an incremental increase in branch diameter in a newly designed aortofemoral Y graft under conditions of both steady and pulsatile flow conditions. It was revealed that in Y grafts, the incremental increase by only 4 mm in the branch diameter affects hydrodynamic characteristics drastically under conditions of both steady and pulsatile flow conditions.

3

Measurements of unsteady flow parameters in pipe-receiver and pipe-turbocharger systems

Olczyk A.

Metrology and Measurement Systems

|

2006

|

Vol. 13, nr 1

67-78

EN

In the paper, the characteristic features of an unsteady flow in two systems: a high-volume pipe-receiver and a pipe-turbine are described. The tests were made under the conditions of a pulsating pipe supply in the range of frequencies 20-100 Hz. The following measurements of instantaneous values of unsteady flow parameters were made: pressure (piezoresistive transducers), temperature (Constant Current Thermometer) and velocity (Constant Temperature Anemometer). The applied measurement methods - owing to good dynamic properties of transducers - permitted us to gather relatively rich and complete information on flow phenomena in such systems. It was shown that the pipe-receiver system behaved as a resonator with a marked range of amplitude amplification and a distinct relationship between the resonance frequency and the pipe length. In this system, an effect of high pressure signal attenuation along the pipe and a reverse flow were observed as well. On the other hand, the pipe-turbine system is free of characteristic resonance frequencies and the pressure signal is transmitted along the pipe up to the turbine inlet section practically without any changes.

PL

W artykule opisano zjawiska przepływowe zaobserwowane w układach przewód-zbiornik oraz przewód-turbina zespołu ładującego przy pulsacyjnym charakterze zasilania tych układów. Wykazano, iż układ ze zbiornikiem zachowuje się jak rezonator, z wyraźnym obszarem wzmocnienia amplitud wszystkich badanych parametrów przepływu (ciśnienia, temperatury i prędkości). Przy stałej objętości zbiornika, położenie tego obszaru zależy od długości przewodu, co wskazuje na podobieństwo do rezonatora Helmholtza. Jednak przyjęcie modelu układu przepływowego w tej postaci nie daje zbieżności wartości częstości rezonansowych wyznaczanych z modelu oraz z pomiaru. Zbieżność tę, daje dopiero zastosowanie jako modelu układu Lutza, uwzględniającego odcinek przewodu za zbiornikiem. Charakterystyczną cechą układów ze zbiornikiem jest tłumienie sygnału ciśnienia wzdłuż długości przewodu, z kolei w układzie z turbiną, takie tłumienie jest pomijalne, sygnał w zasadzie bez zniekształceń jest przenoszony wzdłuż długości przewodu do przekroju wlotowego turbiny. W układzie tym nie występują również efekty rezonansowe. Analiza opisanych zjawisk przepływowych była możliwa dzięki zastosowaniu bardzo szybkich przetworników mierzonych parametrów przepływu.

4

The behaviour of the mechanical oscillator flowmeters under pulsating flow conditions

Turkowski M.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2004

|

Vol. 45, nr 8-9

254-256

EN

The influence of the flow rate pulsation on the characteristics of the mechanical oscillator flowmeters has been investigated. The phenomenon of the frequency "lock-in", well known from the vortex flowmeters, also occurs in the mechanical oscillator flow-meter. The results of the investgation showed that in the presence of pulsation the mechanical oscillator flowmeter can give false readings and the error can achieve the value of 27% at pulsation amplitude of 13%.

PL

Przedstawiono wyniki badań wpływu pulsacji na wskazania przepływomierzy z oscylatorem mechanicznym. Zjawisko unoszenia częstotliwości, znane z przepływomierzy wirowych, występuje także w przypadku przepływomierzy z oscylatorem mechanicznym. Z badań wynika, że w obecności pulsacji błędy przepływomierza mogą osiągnąć wartość do 27% przy amplitudzie pulsacji równej 13%.

5

Measurements of unsteady gas temperature with thin thermocouple sensors calibrated dynamically in the pipe

Olczyk A., Kucharski J., Urbanek P.

Metrology and Measurement Systems

|

2003

|

Vol. 10, nr 1

51-63

EN

The paper presents a method of unsteady temperature measurements in the gas flow by means of two thin thermocouples. A procedure of identification of dynamic properties of these thermocouples was applied, adopting a Constant Current Thermometer (CCT) as the reference sensor. Thus, the determination of dynamic characteristics of both tested sensors was possible and the obtained results were used as the basis for the correction of their dynamics. It has been shown that the results of the proposed correction procedure are satisfactory, corrected temperature signals correspond well to those from the reference sensor. The next part of the investigations concerns temperature measurements in a high-velocity flow. In this case the influence of the heat recovery coefficient should be taken into account. A method of determination of this coefficient with the use of a special-design Prandtl probe was proposed and the means of separation of temperature components (static and dynamic) were analyzed.

PL

W artykule przedstawiono metodę pomiaru niestacjonarnch temperatur gazu za pomocą cienkich termoelementów, uprzednio wywzorcowanych dynamicznie w kanale przepływowym. Zastosowano procedurę identyfikacji własności dynamicznych badanych przetworników z zastosowaniem termometru stałoprądowego CCT jako przetwornika wzorcowego. W ten sposób wyznaczono charakterystyki dynamiczne badanych sond, a uzyskane wyniki posłużyły jako podstawa do korekcji ich własności dynamicznych. Otrzymane wyniki są zadowalające, otrzymane po korekcji sygnały temperatury w prawidłowy sposób odtwarzają postać sygnału wejściowego, o czym świadczy ich podobieństwo do sygnałów z przetwornika wzorcowego. W artykule podjęto również próbę uwzględnienia wpływu tzw. współczynnika odzysku r wpływającego na mierzoną wartość temperatury w przepływach odbywających się z dużymi prędkościami. Zaproponowano metodę wyznaczania charakterystyki współczynnika odzysku za pomocą specjalnej sondy Prandtla, umożliwiającej, oprócz tradycyjnych pomiarów ciśnienia statycznego i całkowitego, dodatkowy pomiar temperatury statycznej gazu. Dzięki znajomości charakterystyk współczynnika odzysku możliwe byłoby, przy jednoczesnym pomiarze chwilowej prędkości, wyseparowanie z mierzonego sygnału temperatury jego składowej statycznej oraz dynamicznej.

6

Parametric excitation of pipes through fluid flow

Szabó Z.

Computer Assisted Mechanics and Engineering Sciences

|

1999

|

Vol. 6, No. 3-4

487-494

EN

In this paper the dynamic behaviour of a continuum inextensible pipe containing fluid flow is investigated. The fluid is considered to be incompressible, frictionless and its velocity relative to the pipe has the same but time-periodic magnitude along the pipe at a certain time instant. The equations of motion are derived via Lagrangian equations and Hamilton's principle. The system is non-conservative, and the amount of energy carried in and out by the flow appears in the model. It is well-known, that intricate stability problems arise when the flow pulsates and the corresponding mathematical model, a system of ordinary or partial differential equations, becomes time-periodic. The method which constructs the state transition matrix used in Floquet theory in terms of Chebyshev polynomials is especially effective for stability analysis of systems with multi-degree-of-freedom. The stability charts are created w.r.t. the forcing frequency omega, the perturbation amplitude nu and the average flow velocity U.