بررسی عددی زمان انسداد کامل میکروکانال در برهمکنش جریان دوفازی با یک ذره با استفاده از روش شبکه بولتزمن

چکیده مقاله

نسداد رگ¬ها عامل درحدود 35% از مرگ و میر سالیانه در کشورهای توسعه یافته می¬باشد. این انسداد می¬تواند زمانی روی دهد که در بخش سرخرگی دستگاه گردش خون، یک فاز دوم موجود در جریان (مانند حباب¬های هوا یا کپسول¬های حاوی دارو) با ذره¬ای که آن هم منشا خارجی دارد برخورد نماید. در مقاله حاضر، تاثیر برخی از مهمترین پارامترهای موثر بر مدت زمان انسداد کامل یک کانال که در آن یک ذره با فاز دوم در حال حرکت داخل فاز اصلی برخورد می¬کند، با استفاده از روش شبکه بولتزمن و با برنامه نویسی به زبان فرترن90 مورد بررسی قرار گرفته است. سعی شده تا با ایجاد هندسه مشابه و تغییر پارامترهای هندسی و فیزیکی، محیطی شبیه به آنچه ممکن است در یک رگ کوچک اتفاق بی¬افتد، شبیه¬سازی شود. بررسی حاضر از یک روش عددی شبکه¬ی بولتزمن با دو تابع توزیع که توسط لی و لین برای شبیه¬سازی یک جریان دوفازی معرفی شده در کنار روش مرز غوطه¬ور استفاده می¬کند. مشخص شد که تغییرات کوچک عدد کاپیلاری تاثیر قابل¬توجهی بر رفتار برهمکنش میان فاز دوم و ذره نمی¬گذارد. اما نسبت اندازه ذره به عرض کانال می¬تواند بر زمان انسداد کامل کانال تاثیر گذاشته و درواقع با افزایش اندازه ذره، زمان انسداد کامل نیز افزایش پیدا می¬کند. نسبت اندازه اولیه فاز دوم به اندازه ذره از بالاترین اهمیت در تعیین زمان انسداد کامل کانال برخوردار است.