搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

三角波脉动流通栓的晶格玻尔兹曼方法模型

蒋燕华 陈佳民 施娟 周锦阳 李华兵

引用本文:
Citation:

三角波脉动流通栓的晶格玻尔兹曼方法模型

蒋燕华, 陈佳民, 施娟, 周锦阳, 李华兵

Triangle wave pulsating flow effect on thrombus simulated by the lattice Boltmann method

Jiang Yan-Hua, Chen Jia-Min, Shi Juan, Zhou Jin-Yang, Li Hua-Bing
PDF
导出引用
  • 血液栓塞作为心血管疾病的一大诱因, 其形成机理及外部因素一直是医学、生物物理等领域专家关心的问题. 血栓的形成及其结构复杂多样, 大大增加了治愈血栓的难度. 脉动对于疏通血液栓塞有良好的作用, 而由于血液的黏滞作用以及红细胞的惯性, 脉动流的波形、振幅和频率都会影响通栓的效果. 本文主要基于晶格玻尔兹曼方法, 在栓塞的锥形管中, 用三角波脉动流进行通栓计算, 探索三角波脉动流的波形、压差、频率对血管通栓效果的影响. 计算发现, 低频低压条件下三角波脉动流通栓效果不明显, 而高频条件下通栓效果良好; 适当增加压差, 可以提高能通栓的三角波脉动流的频率.
    As one of the major causes of cardiovascular diseases, the formation mechanism and the external factors of blood embolism are always the concerned problems of medical field, biological and physical field. Owing to thrombotic formation and structure being complicated, the difficulty in curing thrombosis greatly increases. Pulsation flows have a positive effect on dredging blood embolism. Owing to the blood viscosity and the inertia of red blood cells, waveform, amplitude and frequency of pulsating flow will influence the effect of dredging blood embolism. The research in this paper is mainly based on the lattice Boltzmann method. In conical pipe with embolism, in order to explore the influences of triangle wave pulsating flow waveform, the effects of differential pressure and frequency on vascular thrombus are studied by calculating the effect of dredging blood embolism. Calculation shows that the effect of dredging blood embolism is not obvious under the condition of low frequency and low differential pressure. On the contrary, the effect is good under the condition of high frequency. Appropriately increasing the differential pressure can also improve the frequency of the triangular wave of the bolt.
      通信作者: 李华兵, hbli@guet.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 11362005, 11065006)资助的课题.
      Corresponding author: Li Hua-Bing, hbli@guet.edu.cn
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 11362005, 11065006).
    [1]

    Sagesaka T 2004 Clin. Hemorheol. Microcirc. 31 243

    [2]

    Mori D, Yano K, Tsubota K, Ishikawa T, Wada S, Yamaguchi 2008 Thromb. Res. 123 114

    [3]

    Luo Q, Jin H, Tan X R 2008 Chin. J. Cardiovasc. Rehabil. Med. 17 83 (in Chinese) [罗琼, 金红, 谭学瑞 2008心血管康复医学杂 17 83]

    [4]

    Keam S J, Goa K L 2002 Drugs 62 1673

    [5]

    Petitou M, Duchaussoy P, Herbert J M, Duc G, El Hajji M, Branellec J F, Donat F, Necciari J, Cariou R, Bouthier J, Garrigou E 2002 Semin. Thromb. Hemost. 28 393

    [6]

    He X H, Teng L R, Meng Q F, Liu L Y 2005 Chin. Pharm. J. 140 248 (in Chinese) [何晓红, 滕利荣, 孟庆繁, 刘兰英 2005 中国药学杂志 140 248]

    [7]

    Chandler A B 1958 Lab. Invest. 7 110

    [8]

    Wu W Y, Qian M Q, Wen G B 1981 Appl. Math. Mech. 2 441 (in Chinese) [吴望一, 钱民全, 温功碧 1981 应用数学和力学 2 441]

    [9]

    Mittal R, Simmons S P, Udaykumar H S 2001 J. Biomech. Eng. 123 325

    [10]

    Fang H P, Wang Z W, Lin Z F, Liu M R 2002 Phys. Rev. E 65 051925

    [11]

    Li H B, Lu X Y, Fang H P, Qian Y H 2004 Phys. Rev. E 70 026701

    [12]

    Qiu L, Cen R J 2004 J. Med. Biomech. 19 748 (in Chinese) [邱霖, 岑人经 2004 医用生物力学 19 748]

    [13]

    Deng Z C, You Y 2006 J. Zhengzhou Univ. (Eng. Sci.) 27 71 (in Chinese) [邓子辰, 尤莹 2006郑州大学学报(工学版) 27 71]

    [14]

    Zhou J Y, Shi J, Chen J M, Li H B 2014 Acta Phys. Sin. 63 194701 (in Chinese) [周锦阳, 施娟, 陈佳民, 李华兵 2014 63 194701]

    [15]

    Chen J M, Jiang Y H, Shi J, Zhou J Y, Li H B 2015 Acta Phys. Sin. 64 144701 (in Chinese) [陈佳民, 蒋燕华, 施娟, 周锦阳, 李华兵 2015 64 144701]

    [16]

    Qian Y H, d'Humieres D, Lallemand P 1992 J. Europhys. Lett. 17 479

    [17]

    Chen S Y, Doolen G D 1998 Ann. Rev. Fluid Mech. 30 329

    [18]

    Chen S, Dawson S P, Doolen G D, Janecky D R, Lawniczak A 1995 Comput. Chem. Eng. 19 617

    [19]

    Bettaibi S, Sediki E, Kuznik F, Succi S 2015 Commun. Theor. Phys. 63 91

    [20]

    Li H B 2004 Ph. D. Dissertation (Shanghai: Fudan University) (in Chinese) [李华兵 2004 博士学位论文 (上海: 复旦大学)]

    [21]

    Chen H D, Chen S Y 1992 Phys. Rev. A 45 R5339

    [22]

    Zou Q, He X 1997 Phys. Fluids 9 1591

    [23]

    Mei R W, Luo L S, Shyy W 1999 J. Comput. Phys. 155 307

    [24]

    Wen B H, Li H B, Zhang C Y, Fang H P 2012 Phys. Rev. E 85 016704

    [25]

    Jayaweera K O L F, Mason B J, Slack G W 1964 J. Fluid Mech. 20 121

    [26]

    Israelachvili J N 1985 Intramolecular and Surface Forces (New York: Academic Press)

  • [1]

    Sagesaka T 2004 Clin. Hemorheol. Microcirc. 31 243

    [2]

    Mori D, Yano K, Tsubota K, Ishikawa T, Wada S, Yamaguchi 2008 Thromb. Res. 123 114

    [3]

    Luo Q, Jin H, Tan X R 2008 Chin. J. Cardiovasc. Rehabil. Med. 17 83 (in Chinese) [罗琼, 金红, 谭学瑞 2008心血管康复医学杂 17 83]

    [4]

    Keam S J, Goa K L 2002 Drugs 62 1673

    [5]

    Petitou M, Duchaussoy P, Herbert J M, Duc G, El Hajji M, Branellec J F, Donat F, Necciari J, Cariou R, Bouthier J, Garrigou E 2002 Semin. Thromb. Hemost. 28 393

    [6]

    He X H, Teng L R, Meng Q F, Liu L Y 2005 Chin. Pharm. J. 140 248 (in Chinese) [何晓红, 滕利荣, 孟庆繁, 刘兰英 2005 中国药学杂志 140 248]

    [7]

    Chandler A B 1958 Lab. Invest. 7 110

    [8]

    Wu W Y, Qian M Q, Wen G B 1981 Appl. Math. Mech. 2 441 (in Chinese) [吴望一, 钱民全, 温功碧 1981 应用数学和力学 2 441]

    [9]

    Mittal R, Simmons S P, Udaykumar H S 2001 J. Biomech. Eng. 123 325

    [10]

    Fang H P, Wang Z W, Lin Z F, Liu M R 2002 Phys. Rev. E 65 051925

    [11]

    Li H B, Lu X Y, Fang H P, Qian Y H 2004 Phys. Rev. E 70 026701

    [12]

    Qiu L, Cen R J 2004 J. Med. Biomech. 19 748 (in Chinese) [邱霖, 岑人经 2004 医用生物力学 19 748]

    [13]

    Deng Z C, You Y 2006 J. Zhengzhou Univ. (Eng. Sci.) 27 71 (in Chinese) [邓子辰, 尤莹 2006郑州大学学报(工学版) 27 71]

    [14]

    Zhou J Y, Shi J, Chen J M, Li H B 2014 Acta Phys. Sin. 63 194701 (in Chinese) [周锦阳, 施娟, 陈佳民, 李华兵 2014 63 194701]

    [15]

    Chen J M, Jiang Y H, Shi J, Zhou J Y, Li H B 2015 Acta Phys. Sin. 64 144701 (in Chinese) [陈佳民, 蒋燕华, 施娟, 周锦阳, 李华兵 2015 64 144701]

    [16]

    Qian Y H, d'Humieres D, Lallemand P 1992 J. Europhys. Lett. 17 479

    [17]

    Chen S Y, Doolen G D 1998 Ann. Rev. Fluid Mech. 30 329

    [18]

    Chen S, Dawson S P, Doolen G D, Janecky D R, Lawniczak A 1995 Comput. Chem. Eng. 19 617

    [19]

    Bettaibi S, Sediki E, Kuznik F, Succi S 2015 Commun. Theor. Phys. 63 91

    [20]

    Li H B 2004 Ph. D. Dissertation (Shanghai: Fudan University) (in Chinese) [李华兵 2004 博士学位论文 (上海: 复旦大学)]

    [21]

    Chen H D, Chen S Y 1992 Phys. Rev. A 45 R5339

    [22]

    Zou Q, He X 1997 Phys. Fluids 9 1591

    [23]

    Mei R W, Luo L S, Shyy W 1999 J. Comput. Phys. 155 307

    [24]

    Wen B H, Li H B, Zhang C Y, Fang H P 2012 Phys. Rev. E 85 016704

    [25]

    Jayaweera K O L F, Mason B J, Slack G W 1964 J. Fluid Mech. 20 121

    [26]

    Israelachvili J N 1985 Intramolecular and Surface Forces (New York: Academic Press)

  • [1] 冯晶森, 闵敬春. 直通道内两相流动的格子玻尔兹曼方法模拟.  , 2023, 72(8): 084701. doi: 10.7498/aps.72.20222421
    [2] 张乾毅, 韦华健, 李华兵. 基于晶格玻尔兹曼方法的多段淋巴管模型.  , 2021, 70(21): 210501. doi: 10.7498/aps.70.20210514
    [3] 赫轶男, 张乾毅, 韦华建, 施娟. 基于晶格玻尔兹曼方法研究不同出口压力条件下淋巴管内氮含量的变化及影响.  , 2020, 69(10): 100501. doi: 10.7498/aps.69.20191944
    [4] 胡梦丹, 张庆宇, 孙东科, 朱鸣芳. 纳米结构超疏水表面冷凝现象的三维格子玻尔兹曼方法模拟.  , 2019, 68(3): 030501. doi: 10.7498/aps.68.20181665
    [5] 吴晓笛, 刘华坪, 陈浮. 基于浸入边界-多松弛时间格子玻尔兹曼通量求解法的流固耦合算法研究.  , 2017, 66(22): 224702. doi: 10.7498/aps.66.224702
    [6] 何郁波, 唐先华, 林晓艳. 基于格子玻尔兹曼方法的一类FitzHugh-Nagumo系统仿真研究.  , 2016, 65(15): 154701. doi: 10.7498/aps.65.154701
    [7] 刘飞飞, 魏守水, 魏长智, 任晓飞. 基于总能形式的耦合的双分布函数热晶格玻尔兹曼数值方法.  , 2015, 64(15): 154401. doi: 10.7498/aps.64.154401
    [8] 陈佳民, 蒋燕华, 施娟, 周锦阳, 李华兵. 脉动流在分叉管中通栓效果的晶格玻尔兹曼方法研究.  , 2015, 64(14): 144701. doi: 10.7498/aps.64.144701
    [9] 刘飞飞, 魏守水, 魏长智, 任晓飞. 基于速度源修正的浸入边界-晶格玻尔兹曼法研究仿生微流体驱动模型.  , 2014, 63(19): 194704. doi: 10.7498/aps.63.194704
    [10] 施娟, 王立龙, 周锦阳, 薛泽, 李华兵, 王健, 谭惠丽. 用晶格玻尔兹曼方法研究血液在分岔管中的栓塞.  , 2014, 63(1): 014702. doi: 10.7498/aps.63.014702
    [11] 周锦阳, 施娟, 陈佳民, 李华兵. 脉动流血液通栓的晶格玻尔兹曼模型.  , 2014, 63(19): 194701. doi: 10.7498/aps.63.194701
    [12] 陈海楠, 孙东科, 戴挺, 朱鸣芳. 凝固前沿和气泡相互作用的大密度比格子玻尔兹曼方法模拟.  , 2013, 62(12): 120502. doi: 10.7498/aps.62.120502
    [13] 孙东科, 项楠, 陈科, 倪中华. 格子玻尔兹曼方法模拟弯流道中粒子的惯性迁移行为.  , 2013, 62(2): 024703. doi: 10.7498/aps.62.024703
    [14] 薛泽, 施娟, 王立龙, 周锦阳, 谭惠丽, 李华兵. 粒子在锥形管中运动的晶格玻尔兹曼方法研究.  , 2013, 62(8): 084702. doi: 10.7498/aps.62.084702
    [15] 周丰茂, 孙东科, 朱鸣芳. 偏晶合金液-液相分离的格子玻尔兹曼方法模拟.  , 2010, 59(5): 3394-3401. doi: 10.7498/aps.59.3394
    [16] 王文霞, 施娟, 邱冰, 李华兵. 用晶格玻尔兹曼方法研究微结构表面的疏水性能.  , 2010, 59(12): 8371-8376. doi: 10.7498/aps.59.8371
    [17] 施娟, 李剑, 邱冰, 李华兵. 用晶格玻尔兹曼方法研究颗粒在涡流中的运动.  , 2009, 58(8): 5174-5178. doi: 10.7498/aps.58.5174
    [18] 邓敏艺, 施 娟, 李华兵, 孔令江, 刘慕仁. 用晶格玻尔兹曼方法研究螺旋波的产生机制和演化行为.  , 2007, 56(4): 2012-2017. doi: 10.7498/aps.56.2012
    [19] 许友生, 李华兵, 方海平, 黄国翔. 用格子玻尔兹曼方法研究流动-反应耦合的非线性渗流问题.  , 2004, 53(3): 773-777. doi: 10.7498/aps.53.773
    [20] 丁 佩, 梁二军, 张红瑞, 刘一真, 刘 慧, 郭新勇, 杜祖亮. “锥形嵌套"结构CNx纳米管的生长机理及拉曼光谱研究.  , 2003, 52(1): 237-241. doi: 10.7498/aps.52.237
计量
  • 文章访问数:  6087
  • PDF下载量:  135
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2015-11-09
  • 修回日期:  2015-12-11
  • 刊出日期:  2016-04-05

/

返回文章
返回
Baidu
map