颈动脉血管分叉模型内流场分布的PIV测量和数值模拟比较研究.doc

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1、颈动脉血管分叉模型内流场分布的PIV测量和数值模拟比较研究于风旭1邓明彬1廖斌1石应康2△陈槐卿3李新11（泸州医学院附属医院心胸外科，泸州，646000）；2（四川大学华西医院心胸外科，成都610041）；3（四川大学基础与法医学院生物医学工程实验室，成都610041）【摘要】目的：通过对比分析颈动脉血管分叉模型内流场分布的数值模拟计算和粒子成像测速(particleimagingvelocimetry,PIV)法量的结果，为今后流场分布的描述选择相适应的方法提供科学依据。方法：分别应用数值模拟方法和P

2、IV定量检测方法，对颈动脉血管分叉模型颈内动脉窦（internalcarotidarterysinus，ICAS）区域流场进行模拟计算和实际测量，得到边壁切应力（wallshearstress,WSS）的分布情况。对两种方法得到的结果进行对比统计学分析。结果：从切应力总体分布变化趋势看数字模拟方法与PIV测量计算结果大体一致，但数字模拟方法得到的低切应力核心区域的范围比PIV测量计算得到的范围要小，并且数字模拟方法得到的切应力的绝对值大小比PIV测量计算的数值要大。结论：在反映局部流场分布趋势的时候，应用

3、数值模拟方法更为简单、方便，但若需要详尽的描述局部流场切应力的分布情况，PIV测量方法则为首选。关键词：颈动脉模型流场PIV数值模拟边壁切应力ThecomparisonofthevelocityprofilesincarotidarterybifurcationmodelwhatweregotbynumericalsimulationcalculationandparticleimagingvelocimetrymeasurementrespectivelyYuFengxu1DengMingbin1Lia

4、oBin1ShiYingkang2△ChenHuaiqing3LiXin11.DepartmentofCardiothoracicSurgery,theHospitalaffiliatedtoLuzhouMedicalCollege,LuzhouSichuan646000.2.Departmentofcardiovascularsurgery,WestChinahospital.Chengdu,610041.3.DepartmentofBiomedicaIEngineering.WestChinaMedi

5、caICenter,SichuanUniversity.ChengduSichuan,610041.【ABSTRACT】Objective:Tosupplyareliablebaseforthechoiceofvelocityprofilesdescriptivemethodthroughcomparingtheresultsgotbynumericalsimulationandparticleimagingvelocimetry.Methods:Calculatingthewallshearstress

6、ininternalcarotidarterysinusofcarotidarterybifurcationmodelbynumericalsimulationandparticleimagingvelocimetrymethodrespectively.Results:Theresultsweresimilarintheoveralldistributionofvelocityprofiles.Buttheareaoflowshearstressscopegotbynumericalsimulation

7、wassmallerthanwhatgotbyparticleimagingvelocimetry.Andtheabsolutevalueofwallshearstressgotbynumericalsimulationwaslargerthanwhatgotbyparticleimagingvelocimetry.Conclusion:Thenumericalsimulationwassimpleandconvenientwhenjusttoimagethedistributioniflocalvelo

8、cityprofiles.Buttheparticleimagingvelocimetrywasoptimalwhenitneededtofullyquantifythewallshearstressdistribution.Keywords:carotidartery,model,velocityprofile,particleimagingvelocimetry,numericalsimulation,wallshears