Modellhafte Untersuchung der pulsierenden Strömung in einer arteriellen Stenose

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Es besteht ein erhebliches Interesse daran, medizintechnisch relevante Strömungsprozesse im Detail zu analysieren und berechenbar zu machen. In diesem Forschungsvorhaben geht es um die systematische Untersuchung der pulsierenden Strömung in einer arteriellen Stenose mit komplementären experimentellen und theoretischen Methoden. Zum einen soll die stereoskopische Particle Image Velocimetry eingesetzt werden, um das Geschwindigkeitsfeld in ausgewählten Messebenen zu verschiedenen Zeitpunkten eines Pulszyklus experimentell zu ermitteln. Voruntersuchungen haben ergeben, dass die Eigenschaften der dreidimensionalen instationären Strömung unter der Randbedingung eines periodischen Flusses im relevanten Kennzahlbereich komplexer sind als erwartet. Unter Berücksichtigung der experimentellen Erkenntnisse soll die Strömung dann realitätsnah numerisch simuliert und auf unterschiedliche Art visualisiert werden. Besondere Beachtung sollen die instationäre Wirbeldynamik hinter der Einschnürung und die mit ihr verbundene Verzerrung der zeitlichen Druck- und Wandschubspannungsverläufe erfahren. Der chaotische Charakter des periodisch angeregten hydrodynamischen Systems soll durchleuchtet werden. Danach kann der Einfluss eines implantierten Stents auf die Durchströmung der Arterie untersucht werden.