弹性动脉血管中血液流动特性的模拟和分析

• 来源期刊: 应用数学和力学
• 学科: 医学
• 关键词: 弹性动脉模型 Crank-Niclson方法 非牛顿流体 壁面剪切应力
• 年，卷（期）: 2005,（3）
• 页码范围: 316-324
• 页数: 9页
• 分类号: O242.1|O357.1|R318.01
• 字数: 4406字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:1000-0887.2005.03.010

摘要

研究了两个不同的非牛顿血液流动模型:低粘性剪切简单幂律模型和低粘性剪切及粘弹性振荡流的广义Maxwell模型.同时利用这两个非牛顿模型和牛顿模型,研究了磁场中刚性和弹性直血管中血液的正弦型脉动.在生理学条件下,大动脉中血液的弹性对其流动性态似乎并不产生影响,单纯低粘性剪切模型可以逼真地模拟这种血液流动.利用高剪切幂律模型模拟弹性血管中的正弦型脉动流,发现在同一压力梯度下,与牛顿流体相比较,幂律流体的平均流率和流率变化幅度都更小.控制方程用Crank-Niclson方法求解.弹性动脉中血液受磁场作用是产生此结果的直观原因.在主动脉生物流的模拟中,与牛顿流体模型比较,发现在匹配流率曲线上,幂律模型的平均壁面剪切应力增大,峰值壁面剪切应力减小.讨论了弹性血管横切磁场时的血液流动,评估了血管形状和表面不规则等因素的影响.