دقیقاً چه کاری باید انجام شود؟
سلام وقت بخیر.
بابت انجام پروژه انسیس فلوئنت پیام میدم.
من بخشی از پروژه رو خودم انجام دادم و تا یه مرحله‌ای پیش رفتم.
می‌خواستم بدونم آیا امکان انجام ادامه پروژه رو هم دارید؟
شرح وضعیت فعلی پروژه و درخواست ادامه کار
موضوع پروژه، شبیه‌سازی رشد ترومبوس سیاهرگی عمقی (DVT) در ورید فمورال به روش عددی و با استفاده از CFD است.
در حال حاضر بخش‌های مربوط به ایجاد هندسه، آماده‌سازی مدل و مش‌بندی انجام شده و یک هندسه شامل ورید فمورال آماده هست.
هندسه ورید به‌صورت ایده‌آل و پارامتریک در SolidWorks ایجاد شده و مدل جریان در ANSYS Fluent 2024 R2 تنظیم شده است.
همچنین مشخصات خون به‌صورت سیال غیرنیوتنی با استفاده از مدل Carreau تعریف شده است.
در این مرحله، بخش‌های مربوط به UDF، UDS، واکنش‌های بیوشیمیایی، مدل تشکیل و رشد ترومبوس و کوپل اثر ترومبوس بر میدان جریان هنوز پیاده‌سازی نشده‌اند و هدف از ادامه کار، تکمیل این بخش‌ها در Fluent است.
مبنای علمی مدل
مدل موردنظر ترجیحاً بر اساس مقاله:
Jimoh-Taiwo et al. (2022), A Mechano-Chemical Computational Model of Deep Vein Thrombosis
پیاده‌سازی شود.
منظور از استفاده از این مقاله، استفاده از ساختار علمی و منطق مدل، از جمله انتقال گونه‌های بیوشیمیایی، واکنش‌های مرتبط با تشکیل فیبرین و در ادامه اعمال اثر تشکیل و رشد لخته بر ویژگی‌های جریان است؛ بنابراین ترجیح داده می‌شود روابط، ضرایب و پارامترهای اصلی مدل تا حد امکان از مقاله و منابع علمی معتبر استخراج شوند و از تعریف روابط یا ضرایب کاملاً فرضی و بدون پشتوانه علمی اجتناب شود.
در مواردی که مقدار یک پارامتر مستقیماً در مقاله یا منابع معتبر در دسترس نباشد، مقدار مورد استفاده می‌تواند به‌عنوان فرض عددی تعیین شود، اما باید این موضوع به‌صورت شفاف اعلام شده و منبع یا دلیل انتخاب مقدار نیز ارائه شود.
محل شروع تشکیل ترومبوس و Injury
در صورت نیاز به تعریف یک محل اولیه برای شروع فرآیند تشکیل ترومبوس، ترجیحاً این کار بدون تغییر غیرضروری در هندسه موجود و با استفاده از یک ناحیه فعال‌سازی مجازی در UDF/UDS انجام شود.
در صورتی که برای تعریف این ناحیه یا شروع فرآیند نیاز به استفاده از Injury باشد، ترجیحاً Injury در خود محیط ANSYS/Fluent تعریف و پیاده‌سازی شود و نیازی نیست که الزاماً تعریف Injury یا مکانیزم فعال‌سازی دقیقاً مطابق ساختار مقاله Jimoh-Taiwo باشد.
هدف اصلی این است که محل شروع تشکیل ترومبوس به‌صورت کنترل‌شده و قابل توضیح تعریف شود و در عین حال، مدل بیوشیمیایی و واکنش‌های تشکیل ترومبوس بر اساس منابع علمی معتبر باقی بمانند.
بنابراین برای Injury الزام به تبعیت کامل از مدل مقاله وجود ندارد و می‌توان از یک روش عددی مناسب و قابل دفاع در Fluent استفاده کرد، مشروط بر اینکه نحوه تعریف آن، پارامترها و فرضیات به‌صورت شفاف مستند شوند.
نحوه مدل‌سازی هندسه و رشد ترومبوس
ترجیح داده می‌شود در مرحله اول، برای مدل‌سازی تشکیل و رشد ترومبوس، از تغییرات غیرضروری در هندسه موجود اجتناب شود و در صورت امکان، رشد ترومبوس با استفاده از متغیرهای UDS/UDF و تغییر تدریجی خواص مؤثر ناحیه، مانند نفوذپذیری یا مقاومت هیدرولیکی، مدل شود.
در صورتی که برای کوپل واقعی رشد ترومبوس با میدان جریان، ایجاد یک ناحیه یا هندسه جدید ضروری باشد، این موضوع می‌تواند بررسی شود؛ اما ابتدا روش ساده‌تر و پایدارتر مورد ارزیابی قرار گیرد.
هدف این است که تشکیل و رشد ترومبوس باعث تغییر منطقی میدان جریان، کاهش سطح مؤثر عبور جریان و تغییر کمیت‌هایی مانند سرعت، فشار و WSS شود، بدون اینکه از ابتدا مدل هندسی بسیار پیچیده‌ای به پروژه اضافه شود.
پارامترها و شرایط عددی
تمام پارامترهای مورد استفاده، از جمله:
-
ضرایب واکنش‌های بیوشیمیایی
-
ضرایب نفوذ گونه‌ها
-
شرایط اولیه و مرزی
-
غلظت‌های اولیه گونه‌ها
-
پارامترهای مربوط به فعال‌سازی Injury
-
آستانه‌های تشکیل ترومبوس
-
پارامترهای مربوط به نفوذپذیری و مقاومت هیدرولیکی
-
ضرایب مربوط به رشد ترومبوس
-
پارامترهای مورد استفاده در UDF و UDS
باید بر اساس مقاله و منابع علمی معتبر تعیین شوند.
در صورت نبود مقدار مستقیم در منابع، مقدار انتخابی به‌عنوان فرض عددی مشخص و دلیل انتخاب آن بیان شود.
در این مرحله تمرکز بر این موارد باشد:
صحت تعریف UDSها و UDF
صحت انتقال گونه‌های بیوشیمیایی
صحت واکنش‌های تشکیل ترومبوس/فیبرین
پایداری و همگرایی حل
بررسی منطقی بودن میدان جریان و WSS
بررسی تشکیل و رشد تدریجی ترومبوس
سپس اعمال اثر رشد ترومبوس بر میدان جریان در صورت امکان