بررسی عددی اثر میدان مغناطیسی بر جریان خون در یک رگ دارای گرفتگی با برهم‌کنش سیال-جامد

بیماری های قلبی-عروقی در دهه های اخیر از علت های اصلی مرگ و میر در دنیا می باشند. یکی از متدوال ترین بیماری های قلبی، گرفتگی سرخرگ های بدن می باشد که معمولاً از میانسالی به بعد رخ می دهد. این بیماری که آترواسکلروسیس نامیده می شود موجب کاهش غیرطبیعی قطر داخلی رگ می شود. در این پژوهش، اثر میدان مغناطیسی یکنواخت بر جریان خون و دیواره رگ مورد بررسی قرار گرفته است. هندسه مساله به صورت سه‌بعدی شبیه سازی شده است. معادلات حاکم بر مساله که شامل پیوستگی، ممنتوم، قانون اهم، تنش کرنش ماده الاستیک خطی و برهم کنش سیال جامد با روش شبکه متحرک است با یک کد المان محدود در نرم‌افزار کامسول تعریف، کوپل و حل شده اند. نتایج نشان داد، میدان مغناطیسی بر رفتار جریان خون و دیواره رگ اثر قابل ملاحظه ایدارد. به طور مثال عدد هارتمن با سرعت جریان خون رابطه عکس و با تنش برشی دیواره، تنش فون میزس و جابجایی دیواره رگ رابطه مستقیم دارد.همچنین مشاهده شد که روند تغییرات با مدل لزجت غیرنیوتنی بیشتر از لزجت نیوتنی است.

Numerical Study of the Effect of Magnetic Field on Blood Flow in a Stenotic Artery with FluidSolid Interaction

Cardiovascular diseases have been one of the main causes of death throughout the world in recent decades.One of the most common heart diseases is stenotic arteries, which usually appears with middle age. This disease, called atherosclerosis, causes an abnormal reduction in the inside diameter of blood vessels. In this study, the effect of a uniform magnetic field on blood flow and artery walls is investigated. The geometry of the problem is simulated in three dimensions. The governing equations, which include continuity, momentum, ohm’s law, stressstrain of linear elastic material, and fluidsolid interaction with moving mesh method, are defined, coupled, and solved with a finite element code in the Comsol software.The results indicate that the magnetic field has a significant effect on the behavior of blood flow and artery walls. For example, the Hartmann number is inversely related to the blood flow velocity and is directly related to the wall shear stress, the von Mises stress, and the artery wall displacement. It is also observed that the trend of changes with nonNewtonian viscosity model is greater than the Newtonian model.