REZULTAT

Wieloskalowy model numeryczny protezy serca

WYKONAWCA I KIEROWNIK ZADANIA

Akademia Górniczo– Hutnicza w Krakowie

prof. dr hab. inż. Maciej Pietrzyk

TYTUŁ ZADANIA PROGRAMU

Model numeryczny całkowicie wszczepialnej protezy serca

OPIS REZULTATU

Rezultatem realizacji zadania jest oprogramowanie umożliwiające wykonywanie analiz numerycznego modelu protezy serca z uwzględnieniem właściwości reologicznych krwi i oddziaływaniem krew-ściana protezy. Opracowano szereg modułów oraz dostosowano szereg procedur w kodzie symulacji przepływów metodą elementów skończonych, w celu modelowania przepływu przez komorę sztucznego serca. W sumie powstało kilkadziesiąt tysięcy linii kodu operującego na rozbudowanych, zaawansowanych strukturach danych. Program umożliwia aproksymację równań Naviera-Stokesa ze standardowymi modelami turbulencji. W celu zapewnienia dokładności aproksymacji zastosowano hybrydowe siatki adaptacyjne oraz oszacowanie błędu za pomocą różnych technik estymacji. Opracowano specjalny algorytm uwzględniania dokładnego odwzorowania brzegu w trakcie adaptacji siatki MES i zweryfikowano poprawność kodu dla szeregu przykładowych zadań testowych. Sprawdzono możliwość rozwiązywania zadań wielkiej skali na klastrach komputerowych z pamięcią rozproszoną. Dalsze prace powinny zostać ukierunkowane na połączenie programu z nową generacją modeli reologicznych krwi, które opisywałyby zjawiska zachodzące w krwi w skali mikro. W ten sposób możliwości obliczeniowe programu zostałyby znacznie rozszerzone, obejmując przewidywanie wykrzepiania i uszkodzenia czerwonych ciałek krwi w różnych warunkach przepływu.

Przemieszczenie Ux: doświadczenie (u góry), mm, symulacja MES na dole), µm.

OPOTENCJAŁ WYKORZYSTANIA

Oprogramowanie może znaleźć zastosowanie w procesie projektowania konstrukcji protezy serca, w analizach na etapie modelu numerycznego protezy.

OCHRONA WŁASNOŚCI INTELEKTUALNEJ

Brak ochrony


(C)FRK 2009