Multiscale analysis of flow and heat transfer in human body using VOF and immersed boundary method on parallel environment

并行环境下使用 VOF 和浸入边界法进行人体流动和传热的多尺度分析

• 批准号: 21560166
• 负责人: SHIRAZAKI Minoru
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Yokohama National University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21560166/
• 关键词: 計算流体力学; 生体力学; 微小循環系; 熱・物質輸送; 並列計算; 熱輸送

In the human body, the scale of flow changes widely and it is difficult to consider macro and micro regions simultaneously. The purpose of this study is to construct a method of modeling and flow analysis for the multi-scale human respiratory and circulatory systems. We use the Cartesian grid to reduce computational costs. To handle the whole scale seamlessly, we apply the VOF method(the FAVOR method) for micro scale regions and use the Immersed Boundary method for the other regions to improve the accuracy of the shape representation. Some suitability and validity of the proposed method for the human respiratory systems are shown.

在人体中，流动的尺度变化很大，很难同时考虑宏观和微观区域。本研究的目的是建立一个多尺度人体呼吸循环系统的建模和流动分析方法。我们使用笛卡尔网格，以减少计算成本。为了无缝地处理整个尺度，我们将VOF方法（FAVOR方法）应用于微尺度区域，并将浸没边界方法用于其他区域以提高形状表示的准确性。所提出的方法对人体呼吸系统的一些适用性和有效性。

项目成果

埋め込み境界法による小腸の分節運動が内容物に与える影響の解析

嵌入边界法分析小肠节段运动对内容物的影响

• 发表时间: 2011
• 期刊: 第25回数値流体力学シンポジウム講演予稿集
• 作者: 松井貴信;白崎実
• 通讯作者: 白崎実

VOF法とIB法を併用した人体内のモデリングと流れ解析の試み

尝试结合VOF法和IB法进行人体内部的建模和流动分析

• 发表时间: 2010
• 期刊: 日本機械学会 第23回計算力学講演会論文集
• 作者: 藤原康平;白崎実
• 通讯作者: 白崎実

微小循環領域を考慮した流れと熱輸送解析のためのモデリング

考虑微循环区域的流动和热传输分析建模

• 发表时间: 2011
• 期刊: 日本機械学会 第23回バイオエンジニアリング講演会講演論文集
• 作者: 白崎実;藤原康平;安原浩司
• 通讯作者: 安原浩司

直交格子を用いた微小循環領域における流れと熱輸送モデル

使用正交网格的微循环区域的流动和热传输模型

• 发表时间: 2010
• 作者: Keizo Watanabe;Takao Fujita;渡辺 敬三;白崎 実;白崎 実;白崎実
• 通讯作者: 白崎実

VOF法による微小循環領域のモデリングと血流を考慮した生体熱輸送解析

使用 VOF 方法和考虑血流的生物热传输分析进行微循环区域建模

• 发表时间: 2010
• 期刊: 日本機械学会No.10-16流体工学部門講演会講演論文集
• 作者: 安原浩司;白崎実
• 通讯作者: 白崎実