Bifurcation of flow and mass transport in a curved blood vessel

A numerical analysis of flow and concentration fields of macromolecules in a, slightly curved blood vessel was carried out. Based on these results, the effect of the bifurcation of a flow on the mass transport in a curved blood vessel was discussed. The macromolecules turned out to be easier to deposit in the inner part of the curved blood vessel near the critical Dean number. Once the Dean number is higher than the critical number, the bifurcation of the flow appears. This bifurcation can prevent macromolecules from concentrating in the inner part of the curved blood vessel. This result is helpful for understanding the possible correlations between the blood dynamics and atherosclerosis. The project supported by National Natural Science Foundation of China (10002003), JSPS Postdoctoral Fellowship for Foreign Researcher and Foundation for University Teachers, the Ministry of Education     

二维非结构网格有限体积格式的壁热现象和人工热流方法

基于Noh人工热流方法的思想,推导出任意多边形网格人工热流的格式,将Noh的结构网格人工热流方法推广到任意多边形非结构网格的拉氏有限体积方法中,抑制或消除了壁热现象.几个数值实验,包括Noh激波反射问题和两块钢金属碰撞问题,验证了方法的可行性.     

BLOOD FLOW AND MACROMOLECULAR TRANSPORT IN CURVED BLOOD VESSELS

A numerical analysis of the steady/pulsatile flow and macromolecular (such as LDL and Albumin) transport in curved blood vessels was carried out. The computational results predict that the vortex of the secondary flow is time-dependent in the aortic arch. The concentration of macromolecule concentrates at the region of sharp curve, and the wall concentration at the outer part is higher than that at the inner part. Atherosclerosis and thrombosis are prone to develop in such regions with sharp flow.     

弯曲血管中的血液流动和大分子传质

采用数值模拟的方法,研究主动脉弯曲血管中的定常/脉动流动及低密度脂肪蛋白(LDL)和血清白蛋白(Albumin)传质．计算结果表明,对于主动脉弓模型,二次流漩涡的位置随时间变化．在弯曲变化比较剧烈的区域大分子浓度较高,壁面浓度外壁高于内壁．这些流动变化比较剧烈的区域可能是动脉硬化或血栓形成的危险区域．     

利用格子Boltzmann方法模拟矩形腔内纳米流体Raleigh-Benard对流

利用格 子 Boltzmann方法模拟矩形腔内纳米流体Rayleigh-Benard对流, 得到温度场和流线分布, 比较分析不同Ra数、体积分数、粒径下纳米流体对流换热的变化情况. 结果表明: 在相同的Ra 数和体积分数下, 纳米流体的对流换热随着粒径的增大而减弱; 在相同的Ra数和粒径下, 纳米流体的对流换热随着体积分数增大而增强. 关键词： 纳米流体 Raleigh-Benard 多相流 格子Boltzmann方法     

双液滴撞击平面液膜的流动与传热特性

采用耦合的水平集-体积分数法(CLSVOF)对双液滴连续撞击恒定壁温壁面上的热液膜的流动和换热特性进行了数值模拟及分析,得到了双液滴撞击热液膜后形态演变的过程.分析了液滴垂直间距、撞击速度、液膜厚度以及液滴直径对双液滴撞击液膜后的流动与传热特性的影响,结果显示,壁面平均热流密度随液滴撞击速度的增大而增大,液滴垂直间距、液膜厚度和液滴直径对平均热流密度的影响较小,但会对热流密度在撞击区域和交界区的分布产生重要影响.     

针对流体大变形问题网格邻域可变技术

结合大量实际问题,研究基于邻域可变的拉氏局部重分新方法,允许网格邻域在计算中局部跟随流体可变,虽然可能会导致任意多边形网格,但比标准的拉氏+重分方法有更好的拉氏特点.网格邻域可变的局部重分策略是基于计算过程中处理网格相交的思想,即在网格相交处改变网格邻域关系,使网格不会出现相交,保持计算正常进行.通过几个数值例子论证方法的特点,并与标准的拉氏+重分方法进行比较,显示其优点.     

流体力学方程组一类人为解构造方法

针对柱对称二维流体力学方程组,基于考虑方程右端附加源项的人为构造解方法,构造出一类统一形式的人为解.此类形式的人为解,对验证多维流体力学应用程序的正确性有重要的作用.同时将该类统一形式的人为解应用到PPM格式的程序,验证了构造的人为解的可行性.     

爆轰模拟不确定度的量化方法

通过对数值模拟不确定度产生机制的理论分析以及对不确定度从考核区到应用区发展趋势的反演,展示数值模拟不确定度量化评估的关键技术.基于工程设计的现实需求和数值模拟中验证与确认的思想,提出数值模拟用于对爆轰系统进行科学预测时不确定度的评估框架,并结合实例对方法进行演示和验证.