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微尺度动脉瘤圆形凹槽模型内流场特性的Micro-PIV实验研究

申峰  姬德茹  闫成金  李梦麒  逄燕  刘赵淼  
【摘要】:脑动脉瘤是由血液动力学作用引起的动脉异常扩张所致,其发生破裂大出血时会造成生命危险,而脑动脉瘤内部流体流动行为是造成其破裂的主要原因。本文基于微流控技术(Microfluidics),建立了脑动脉瘤微通道圆形凹槽实验模型,开展了显微粒子图像测速技术(Micro-particle image velocity, Micro-PIV)实验,研究了雷诺数(Re=5.56~222.22)对脑动脉瘤内部涡胞中心位置、涡胞流场速度分布和最大壁面剪切力的影响。结果表明,动脉瘤内的流场结构依赖于入口流动特性,涡胞中心位置也取决于Re的大小;Re对动脉瘤内部剪切力分布有重要影响,Re较大时,对动脉瘤内部下游侧壁面产生最大切应力。研究结果对预测动脉瘤破裂机制和药物治疗有指导意义。

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