Kombinierte experimentelle und numerische Analyse der Fluid-Struktur Interaktion und Wandschubspannung in elastischen Gefäßen bei instationärer Durchströmung

非定常流动过程中弹性容器流固相互作用和壁面剪应力的实验与数值联合分析

• 批准号: 203317824
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Holger Foysi
• 金额: --
• 依托单位: Lehrstuhl für Strömungslehre und Aerodynamisches Institut (AIA)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2010-12-31 至 2013-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/203317824?language=en
• 关键词: Kombinierte; experimentelle; und; numerische; Analyse

Gefäßverengungen (Stenosen) der Herzkranzgefäße sind Ursache der koronaren Herzkrankheit, der „Volkskrankheit Nummer 1“ in Deutschland. Zur frühzeitigen Erkennung von Gewebeschwächen ist es essentiell, die Fluid-Struktur-Interaktion einer instationären Strömung in einem elastischen Gefäßmodell und die Wechselwirkung zwischen Elastizität des Gewebes und der instationären Wandschubspannung detailliert zu verstehen. Den Antragstellern ist bis jetzt trotz der Vielzahl der in der Literatur diskutierten Simulationen kein Referenzfall zur Validierung der Numerik in hämodynamischen Systemen bekannt. Der vorliegende Antrag versucht erstmalig einen derartigen Referenzfall zu entwickeln, um in Kombination von Numerik und Experiment die Eignung der in der Literatur vorgeschlagenen numerischen Modellierung und ihrer Annahmen zu überprüfen und, langfristig, weiterzuentwickeln. Mittels zeitaufgelöster Particle-Image Velocimetry (TR–PIV) und Drucksensoren werden simultan und zeitlich hochaufgelöst die instationären Werte für das Geschwindigkeitsfeld, den Druck und die Dilatation der Gefäßwand in Amplitude und Phase erfasst und mit einer gekoppelten Lattice-Boltzmann/Level-Set/Finite-Elemente Simulation verglichen. Anhand der numerischen und experimentellen Ergebnisse wird neben der Bereitstellung als Validierungsdaten der Zusammenhang zwischen Wandschubspannung und Elastizität des Gewebes in Abhängigkeit von der Pulsationsdauer und dem Volumenstrom dargestellt.

德国“Volkskrankheit Nummer 1”中赫兹克兰基夫和辛德的Ursache der koronaren Herzkrankheit。Zur frühzeitigen Erkennung von Geweeschwächen is es essentiell，die iquid-Strukur-Interaktion einer estationären Strömung in einem elastischen Gefäúmodell and die Wechselwirkung zwitchen Elastitiität des Gewebes and der stationären Wandschubspannung Detail liert zu verstehen.Den Antragstellern ist bis jetzt Trotz der Vielzahl der der Docatur Diskutierten Simulationen kein Referenzfall zur Validierung der Numerik in hämodyischen Systmen bekannt.在数字和数字的文学和数字的数字模型和它的作者的年鉴，语言的，我们的数字的数字和实验中的Eignung和Eignung。Mittels zeitaufelöster粒子图像测速仪(TR-PIV)和Drucksensoren被模拟和Zeitlich hochaufelöst die instationären Werte für das Geschwindigkeitsfeld，den Druck und die Dilatation der Gefä？wand in Amplance and PhaseerFasst und MIT einer gekoppelten Lattice-Boltzmann/Level-Set/Finite-Elemente Simulation verglichen。在ABHänGigkeit von der Pulsationsdauer and DEM Volumenstrom darsterellt中，我们用数字和实验验证了Zusammenang zwichen wandschubspannung and Elastitiität des Gewebs。