Останнім часом істотно зросла кількість реконструктивних операцій на травному тракті людини. Результати таких операцій мають прогнозовані негативні наслідки, що пов'язані з порушеннями гідродинамічних процесів у зоні анастомозу. Ці негативні наслідки можливо частково усунути шляхом вибору форми анастомозу на основі математичного моделювання. Відомі математичні моделі є громіздкими і не дозволяють отримувати результати в реальному масштабі часу. Запропонований підхід з використанням решітчастого методу Больцмана дозволяє вирішити цю проблему. Мета роботи - розробка тривимірної математичної моделі області анастомозу для дослідження з достатньою точністю гідродинамічних параметрів рідини зі складною структурою в реальному масштабі часу. Запропоновано метод побудови та аналізу математичної моделі анастомозу травного тракту на основі решітчастого методу Больцмана. Метод відрізняється тим, що забезпечує одночасний аналіз гідродинамічних параметрів рідини та визначає характер руху дрібнозернистих включень у зоні анастомозу. Основні етапи методу: розробка технології задавання області моделювання, дискретизація тривимірного рівняння Больцмана з вибором решітки та характеру оператора колізій, який враховує складну структуру рідини; розробка технології переходу від функції розподілу густини до розподілу тиску на мезоскопічному рівні з урахуванням особливостей властивостей рідини, перехід від мезоскопічних до макроскопічних параметрів рідини. Результати моделювання включають визначення розподілу поля швидкостей в зоні анастомозу з метою модифікації його геометрії. Проведено дослідження впливу сили тяжіння на характер руху дрібнозернистих включень. Визначено кількісну характеристику затримки частинок в області анастомозу в залежності від динамічної в'язкості рідини. Висновки: розглянута тривимірна математична модель базується на застосуванні решітчастого методу Больцмана при обчисленні гідродинамічних параметрів руху рідини в області дослідження. Особливість моделі полягає в урахуванні складного характеру рідини, яка включає дрібнозернисті включення. Модель дозволяє визначати характер поведінки цих включень та поле швидкостей з достатньою точністю в реальному масштабі часу.

  Повний текст PDF - 819.477 Kb    Зміст випуску     Цитування публікації

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"