Non-newtonian blood flow simulation in a realistic artery

Abstract

Bu çalışmamızda non-Newtonian özelliklerin etkileri gerçekçi atardamar geometrisi üzerinde incelenmektedir. Kullanılan geometri insan CT verisinden elde edilmiştir. Üç boyutlu Navier Stokes denklemi üç farklı non-Newtonian model; Carreau, Casson ve Generalised Power method ve Newtonian viscosity modeli ile birleştirilerek çözüldü. Ayrıca bu çalışmada damar çeperlerinin akışkana olan etkileri de göz önüne alınmıştır. Damar duvarı hem sabit hemde hareketli olduğu durumlarda simulasyon yapılarak her iki durum için de non-Newtonian etkiler incelenmiştir. Damar duvarının hareketli kabul edildiği durumda, damar duvarı doğrusal elastic, izotropik özelliklere sahip olduğu kabul edilmiştir. Sonuçlar düşük Reynold sayılı akışlarda non-Newtonian özelliklerin önemli etkilere sahip olduklarını göstermektedir.

At present study, the effects of non-Newtonian viscosity are investigated on a realistic arterial domain. The used geometry was reconstructed from human CT data. Three dimensional Navier Stokes equation with three different non-Newtonian viscosity models; Casson, Carreau and Generalised Power Method is solved using finite volume method. At the input of the common carotid artery, experimental flow data which were obtained from a real artery bifurcation inlet are used. The response of vessel wall to the blood flow is also considered. The vessel wall is taken into account as isotropic and linear elastic material. The results of viscosity models in each cases, rigid wall and moving wall, are compared and discussed. The results show that non-Newtonian viscosity has significant importance on WSS and velocity distribution at low Reynolds number.