Výpočtové modelování pulzačního proudění v poddajných trubicích s aplikací na tandemovou stenózu karotidy
Cíle projektu
Projekt se zabývá vývojem pokročilé metodiky pro výpočtové modelování pulzačního proudění kapaliny vysoce poddajnými trubicemi složitého tvaru, vyrobenými z hyperelastických izotropních nebo anizotropních materiálů. Odpovídající počítačové simulace byly dosud prováděny většinou za předpokladu tuhé stěny a ty, které respektovaly poddajnost stěny, byly silně zjednodušovány pro přílišnou výpočtovou náročnost modelu a trpěly numerickými artefakty (pulzacemi), vyvolanými nepřesností vstupních údajů a nedostatkem experimentálních dat pro validaci. Metodologie bude použita pro predikci proudění v peristaltických čerpadlech a tepnách se stenózami; za tímto účelem budou detailně zkoumány mechanické vlastnosti krční tepny s ateromem a budou identifikovány anizotropní konstitutivní modely příslušných tkání, vycházející ze struktury kolagenních vláken. Analýzy budou využity pro hodnocení rizika ruptury ateromu, vlivu odstranění jedné z tandemových stenóz v krční tepně na zásobování mozku krví a vlivu smykových napětí od proudění krve v okolí stenóz na buňky endotelu cévní stěny.
Klíčová slova
Computational modellingpulsatile flowcompliant tubeatheromatandem stenosisstructure-based material modelcollagen fibres
Veřejná podpora
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
Program
Standardní projekty
Veřejná soutěž
SGA0202100005
Hlavní účastníci
Vysoké učení technické v Brně / Fakulta strojního inženýrství
Druh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
21-21935S
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Computational modelling of pulsatile flow in compliant tubes with application for tandem carotid stenosis
Anotace anglicky
The project deals with development of advanced methodology for computational modelling of pulsatile liquid flow in compliant tubes with complex shape, made of hyperelastic isotropic and anisotropic materials. Corresponding computational simulations have been mostly done under assumption of rigid wall and few coupled fluid-solid interaction analyses done till now suffered from extensive simplifications of the models, from numerical artefacts caused by sensitivity of results to uncertainties in input data and from lack of experimental data for validation. The methodology will be applied in predictions of flow in peristaltic pumps and arteries with stenoses; for this purpose, mechanical properties of carotid artery wall with atheroma will be investigated in detail and anisotropic constitutive models of the tissues will be identified with respect to arrangement of collagen fibres. The analyses will be exploited in evaluation of risk of plaque rupture, of impact of wall shear stress on endothelium cells and of partial removal of tandem stenoses in carotid artery on blood supply to brain.
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
OECD FORD - hlavní obor
20302 - Applied mechanics
OECD FORD - vedlejší obor
—
OECD FORD - další vedlejší obor
—
CEP - odpovídající obory
(dle převodníku)GB - Zemědělské stroje a stavby
JQ - Strojní zařízení a nástroje
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 4. 2021
Ukončení řešení
31. 3. 2024
Poslední stav řešení
—
Poslední uvolnění podpory
29. 2. 2024
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP25-GA0-GA-R
Datum dodání záznamu
12. 3. 2025
Finance
Celkové uznané náklady
7 449 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
7 449 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
0 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč
Základní informace
Uznané náklady
7 449 tis. Kč
Statní podpora
7 449 tis. Kč
100%
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
OECD FORD
Applied mechanics
Doba řešení
01. 04. 2021 - 31. 03. 2024