مدلسازی جریان در دریچه مصنوعی قلب

با تعویض دریچه قلب کیفیت زندگی بیمار افزایش می‌یابد. اگر چه بیماری هر یک از دریچه‌های قلب می‌تواند باعث بروز مشکل شود، بیماری دریچه آئورت بیشتر شایع بوده و تأثیرات بیشتری بر روی سلامت فرد دارد. دریچه طبیعی آئورت دریچه ای بی همتاست که هیچ یک از دریچه‌های مصنوعی ساخته شده تاکنون کیفیت و کارکرد آن را نداشته‌اند. بر هم کنش سیال جامد در دریچه مکانیکی قلب همواره موضوعی چالش برانگیز در دینامیک سیالات محاسباتی بوده است.تا کنون روش‌های مختلفی جهت مدل سازی بر هم کنش سیال جامد در دریچه مکانیکی قلب ارائه شده‌ است که هر یک دارای محاسن و معایبی می‌باشند.برخی مدل‌های ارائه شده دارای محدودیت در مدل‌سازی جابجایی‌های قابل توجه جسم جامد و برخی دیگر به دلیل نیاز به شبکه بندی مجدد ناحیه حل روش‌هایی زمان بر هستند.

در این پروژه هدف بررسی پارامترهای جریان عبوری از دریچه مکانیکی قلب در دو حالت آئورت مستقیم و آئورت با وجود سینوس‌های والسالوا، با در نظر گرفتن برهم کنش سیال جامد است.حل به کمک نرم افزار انسیس انجام شده است. شبکه بندی مجدد به کمک ICEM CFD انجام شده است. نتایج تحلیل نشان دهنده حساسیت بالای کارکرد دریچه به هندسه آئورت است. دریچه در آئورت مستقیم نسبت به آئورت با وجود سینوس های والسالوا دیرتر باز شده و زودتر بسته می‌شود. بیشینه سرعت جریان عبوری از دریچه در حالت آئورت مستقیم بیشتر از آئورت با وجود سینوس‌های والسالوا است. باله های دریچه با وجود سینوس‌های والسالوا در زمان بسته شدن به مقدار کم نامتقارن می شوند. نتایج به دست آمده مطابقت خوبی با کارهای آزمایشگاهی قبل دارد.