اثر انحنای شریان و شکل گیری جریان های ثانویه بر میدان سرعت جریان خون و انتقال جرم لیپوپروتئین های کم چگال در لایه مرزی غلظت

تغییر رفتار غیر عادی انتقال جرم ذرات اکسیژن و لیپوپروتئین های کم چگال (ال دی ال)، که به عنوان کلسترول بد شناخته می شوند، از عوامل اصلی بروز تصلب شریان خصوصا در شریان های بزرگ به شمار می رود. این انتقال جرم ذرات ممکن است تحت تاثیر پارامترهای فیزیولوژیکی مختلف قرار بگیرد. از این رو، لایه مرزی غلظت ال دی ال در مجرای یک شریان به صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. معادلات حاکم شامل پیوستگی، بقای مومنتوم و انتقال جرم ذرات ال دی ال در خون با استفاده از یکی از قدرتمندترین تکنیک های دینامیک سیالات محاسباتی موسوم به روش تصویر تحت شرایط مرزی مناسب حل گردیده است. نتایج به دست آمده همخوانی بسیار خوبی با نتایج تحلیلی و عددی پیشین نشان می دهد. این نتایج در قالب کانتورهای سرعت، خطوط جریان ثانویه و مشخصات لایه مرزی غلظت ال دی ال ارایه گردیده است. حل عددی نشان می دهد، افزایش انحنای رگ و عدد رینولدز جریان سبب کاهش تجمع ذرات ال دی ال در دیواره رگ شده و پروفیل های سرعت محوری را به سمت بخش بیرونی شریان خمیده متمایل می کند. بیشترین غلظت چربی در نواحی مشاهده می شود که کمترین تنش برشی دیواره در آن رخ می دهد. در شریان خمیده به سبب انحنای رگ، جریان های ثانویه در قالب جفت گردابه شکل گرفته که نقاط متناظر با مراکز این گردابه ها بیشترین تنش برشی دیواره را تجربه خواهند کرد . مستعد ترین نقاط برای شکل گیری و گسترش تصلب شریان (نقاط با غلظت بالای چربی ) در بخش درونی رگ منحنی تشخیص داده شده است.

Keywords:

تنش برشی دیواره , انتقال جرم , دینامیک سیالات محاسباتی , تصلب شریان , دیواره شریان , روش تصویر , حل عددی , انحنا