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NTIS 바로가기한국전산유체공학회지 = Journal of computational fluids engineering, v.15 no.4 = no.51, 2010년, pp.1 - 8
노경철 (중앙대학교 기계공학부) , 유홍선 (중앙대학교 기계공학부)
This article describes the numerical investigation of turbulent blood flow in the stenosed artery bifurcation under periodic acceleration of the human body. Numerical analyses for turbulent blood flow were performed with different magnitude of periodic accelerations using a modified turbulence model...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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난류현상과 관련이 깊은 물성치는 무엇인가? | 혈류(blood flow)는 혈액 자체의 높은 점성 및 비교적 작은 혈관 직경으로 인하여 동맥을 비롯한 대부분의 혈관에서는 층류 유동이 관찰되지만, 혈류 특성상 맥동으로 인해 대동맥 궁(aortic arch)을 비롯한 경동맥(carotid artery) 등에서는 난류 현상이 관찰되기도 한다[1]. 레이놀즈수(reynolds number)와 매우 관련이 깊은 난류현상은 파이프 유동에서 레이놀즈수가 한계 값을 넘어 갈 때 하류에서 난류가 발생 할지라도 입구 근처에서는 층류가 유지 되며, 난류는 층류 유동에서 점차적으로 발전된다는 것을 보여준다. 이 개념을 혈관의 맥동 유동에 적용시켜 보면, 유동 속도는 시간에 따라 변화하게 됨으로 순간 속도에 근거한 레이놀즈수는 시간에 따라 변하게 되며, 속도가 증가하는 구간에서 레이놀즈수는 증가하여 임계 레이놀즈수인 2,300까지 증가한다. | |
혈액 유동에서 맥동에 의해 발생된 난류 유동의 특징은? | 혈액 유동에서 맥동에 의해 발생된 난류 유동의 특징은 비뉴턴 유체(non-newtonian fluid)의 난류 유동이라는 것이다. 혈액과 같이 점탄성(visco-elastic) 특성을 나타내는 폴리머 용액이 원관 내를 난류 상태로 흐를 때 유동저항은 동일한 레이놀즈 수에서 newton 유체의 유동 저항에 비해 현저히 감소한다. | |
k-ε 난류 모델의 장점은? | 새로운 난류모델인 수정된 k-ε 난류 모델은 기존의 고 레이놀즈수 모델인 standard k-ε 난류 모델에 비뉴턴 유체 난류시 반드시 수반되는 저항 감소 현상을 완충 함수를 이용하여 고려하였다. 이를 통하여 비뉴턴 난류 해석시 많이 사용되어진 저 레이놀즈수 모델에 비하여 해석 시간의 단축 및 비뉴턴 유체 중 점탄성 유체에 일관적으로 적용 할 수 있는 장점을 가지고 있다. |
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