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.

德国的“Volkskrankheit Nummer 1”的 Gefäßverengungen (Stenosen) der Herzkranzgefäße sind Ursache der koronaren Herzkrankheit。几何结构的基本结构是流体结构相互作用的本质，是在弹性几何模型中的流体结构相互作用和弹性几何模型的弹性变形和几何结构的弹性变形的细节 zu verstehen。 Den Antragstellern ist bis jetzt trotz der Vielzahl der in der Literatur Disutierten Analogen Referenzfall zur Numericierung der Numerik in hämodynamischen Systemen bekannt.数学建模与数学建模的结合是数字与实验的结合，也是数学模型与数学模型的结合。 Mittels zeitaufgelöster 粒子图像测速 (TR–PIV) 和 Drucksensoren werden simultan 和 zeitlich hochaufgelöst die instationären Werte für das Geschwindigkeitsfeld、den Druck 和 Dilation der Gefäßwand in Amplitude 和 Phase erfast und mit einer gekoppelten 格子玻尔兹曼/水平集/有限元模拟 verglichen。数字和实验的运用需要在脉冲数据和体积测量中进行数据验证和弹性测量。