مهدی معرفت - دانشگاه تربیت مدرس
نسرین امینی زاده

علم انتقال حرارت بیولوژیکی از گذشته دور تا کنون دانشمندان علم مهندسی و پزشکی بوده است. در این علم انتقال حرارت بین بافتها و اثرات گرما بر بافت ها مورد بحث و بررسی می گیرد. بررسی رفتار حرارتی خون مستلزم شناخت خصوصیات فیزیکی و روابط حاکم بر آن به عنوان یک سیال می باشد. در این تحقیق رفتار حرارتی خون به عنوان یک سیال غیر نیوتنی مورد بررسی قرار گرفته است. جریان خون در رگ، جریان سیال کیسن در یک رگ و با فرضیاتی چون سیال غیر قابل تراکم، جریان آرام، پایدار و کاملا توسعه یافته مدل شده است. این مدل برای جریان خون در شریانها و شریانچه ها مناسبترین مدل می باشد. با حل معادلات حاصل از این مدل پروفیل سرعت جریان به دست آمده است. معادله انرژی به عنوان یک مدل ریاضی مناسب برای بررسی رفتار حرارتی خون با وجود یا عدم وجود ترم انتقال حرارتی ناشی از تلفات لزجت و با فرضیات حاکم بر جریان از در نظر گرفتن یک المان در رگ و بالانس انرژی آن به دست آمده است. در منابع موجود ضریب انتقال حرارت خون بدون توجه به تفاوت آن با سیال نیوتنی اکثرا 48/11 و مساوی سیال نیوتنی در نظر گرفته شده است و یا اینکه حداکثر تصحیحاتی روی آن انجام گرفته است. این تصحیحات شامل خواص جریان که از پارامترهای مهم در تعیین پروفیل سرعت و در نتیجه نرخ انتقال حرارت است نمی شود. در این تحقیق معادلات به دست آمده همانند دیگر مسایل انتقال حرارت در دو حالت شار حرارتی ثابت و دمای دیواره ثابت با روش تحلیلی حل شده است. در حل معادله برای شرایط دمای دیواره ثابت از روش تحلیلی تقریب متوالی استفاده شده است. نتایج به دست آمده تفاوت ضریب انتقال حرارت حخون با سیال نیوتنی را نشان می دهد و علاوه بر آن اثرات خواص جریان بر ضریب انتقال حرارت خون بطور طبیعی ملحوظ شده است. ضریب به دست آمده در صورت صرف نظر از خواص ویژه سیال خون به ضریب انتقال حرارت سیال نیوتنی تبدیل می شود.

ضریب انتقال حرارت خون، ضریب انتقال سیال کیسن، انتقال حرارت سیال غیر نیوتنی