دانلود پایان نامه : شبیه سازی عددی یک میکروسنسور اندازه¬گیری جریان در مدل واقعی آئورت انسان

دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته مهندسی مکانیک 

گرایش : تبدیل انرژی

عنوان : شبیه سازی عددی یک میکروسنسور اندازه­گیری جریان در مدل واقعی آئورت انسان

دانشگاه شیراز

دانشکده مهندسی مکانیک

پایان نامه کارشناسی ارشد در رشته مهندسی مکانیک -گرایش تبدیل انرژی

شبیه سازی عددی یک میکروسنسور اندازه­گیری جریان در مدل واقعی آئورت انسان

 

 

استاد راهنما

دکتر رضا کمالی

دی 1392

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکیده

بیماری­های شریانی به خصوص تصلب شریان و اتساع عروق از مهم­ترین علل مرگ­و­میر ناگهانی در جهان به شمار می­روند. روش­های متفاوتی برای تشخیص این بیماری­ها وجود دارد که در این تحقیق به طراحی و تحلیل یک میکروسنسور، که بر مبنای ایده­ای جدید برای آشکارسازی اتساع یا گرفتگی رگ­ها عمل می­کند، پرداخته شده است. با توجه به تغییر سطح مقطع شریان در هر دو بیماری ذکر شده، سرعت جریان خون نیز تغییر خواهد کرد. لذا از یک میکروسنسور اندازه­گیری سرعت جریان از نوع حرارتی که بر روی یک کتتر نصب می شود، برای اندازه­گیری سرعت جریان خون و در نتیجه تشخیص این بیماری­ها استفاده شده است. در ابتدا به طراحی ساختار میکروسنسور و بهینه­سازی هندسه­ی آن پرداخته شد، سپس بررسی عددی تاثیرات ناشی از ورود این میکروسنسور به داخل آئورت انسان انجام شد که هندسه­ی واقعی آئورت از عکس­های سی­تی­آنژیوگرافی استخراج شده است. با قرار دادن این میکروسنسور در نواحی مختلف آئورت به بررسی توزیع فشار، سرعت و دما در آئورت پرداختیم. نتایج بیانگر تغییرات اندک در توزیع فشار و دما بود. هم­چنین متوسط سرعت جریان در یک مقطع با حضور میکروسنسور، افزایش اندکی داشت. در نتیجه حضور میکروسنسور دقت اندازه­گیری را به میزان کمی کاهش خواهد داد. همچنین، نتایج نشان دادند که توان مصرفی  میکروسنسور طراحی شده در این تحقیق، در محدوده توان مصرفی کم قرار دارد.

 

واژگان کلیدی: تصلب شریان، اتساع عروق، میکروسنسور، آئورت، سی­تی­آنژیوگرافی.

 

فهرست مطالب

 

 

 عنوان                                                                                                          صفحه

فصل اول: مقدمه  …………………………………………………………………………………………. 1‌

1-1- مقدمه. 3

1-2- هدف… 4

1-3- مفاهیم اصلی.. 5

1-3-1- رگ­های خونی.. 5

1-3-2- قلب… 8

1-3-3- سیستم گردش خون.. 10

1-3-4- دوره قلبی.. 11

1-3-5- خون.. 13

1-3-6- جریان خون در آئورت… 16

1-3-7- سی­تی­آنژیوگرافی.. 16

1-3-8- کتتر. 18

1-3-9- سیستم­های میکروالکترومکانیکی.. 19

1-3-10-  انواع میکروسنسورهای اندازه­گیری جریان.. 21

فصل دوم: مروری بر تحقیقات گذشته …………………………………………………………..26

2-1- مطالعات انجام شده در رابطه با میکروسنسورهای اندازه­گیری جریان.. 28

2-2- مطالعات انجام شده در رابطه با جریان خون در بدن.. 34

فصل سوم: معادلات حاکم بر مساله …………………………………………………………….. 39

3-1- جریان الکتریکی.. 41

3-2- سیال.. 42

3-3- جامد. 44

فصل چهارم: طراحی و بهینه­ سازی­ساختار میکروهیتر و تولید هندسه ………….. 45

4-1- طراحی و بهینه‌سازی ساختار میکروهیتر. 47

4-2- تولید هندسه­ی مربوط به میکروسنسور، جهت ورود به آئورت… 59

4-3- مراحل ساخت هندسه­ی واقعی آئورت انسان.. 62

4-4-  نحوه ورود کتتر به شریان آئورت… 67

فصل پنجم: حل جریان در هندسه­ی ساده …………………………………………………… 69

فصل ششم: تحلیل نتایج ……………………………………………………………………………. 77

6-1- شرایط مرزی.. 79

2-6- مشخصات سیال.. 92

6-3- مطالعات شبکه. 93

6-4- بررسی رژیم جریان در آئورت… 103

6-5- سخت‌افزار مورد استفاده 103

6-6- شرایط اولیه. 103

6-7- مقایسه­ی نتایج با نتایج حاصل از نرم افزار فلوئنت… 104

6-8- محاسبه­ی اختلاف پتانسیل لازم برای اعمال در دو سر میکروهیتر. 106

6-9- تحلیل و مقایسه نتایج دردوحالت وجود و یا عدم وجود میکروسنسور درآئورت106

فصل هفتم: نتیجه­گیری و پیشنهادات ………………………………………………………… 143

7-1- نتیجه­گیری.. 145

7-2- پیشنهادات… 147

فهرست منابع …………………………………………………………………………………………… 149

فهرست جداول

 

 

  عنوان                                                                                                                      صفحه

جدول ‏4‑1: خواص فیلم نازک نیکلی.. 50

جدول ‏4‑2: خواصPDMS 50

جدول ‏4‑3: مقادیر پارامترهای متغیر در طی روند بهینه­سازی.. 53

جدول ‏4‑4 : خواص پاریلین­سی.. 61

جدول ‏5‑1 : بررسی استقلال نتایج حل عددی از شبکه. 72

جدول ‏6‑1: مقایسه حداکثر سرعت در زمان‌های مختلف برای پنج شبکه­ی بکار رفته. 95

جدول ‏6‑2: مقایسه فشار خروجی شریان سلیاک در زمان ‌های مختلف برای پنج شبکه ی بکار رفته  95

فهرست شکل­ها

 

 

  عنوان                                                                                                                              صفحه

شکل ‏1‑1: نمایی از آئورت و شاخه­های مهم منشعب شده از آن.. 7

شکل ‏1‑2: نمایی از آئورت و شاخه‌های جدا شده از قوس آئورتی.. 7

شکل ‏1‑3: تصویری از قلب و حفره‌هایش…. 8

شکل ‏1‑4: نمایی از نحوه ورود و خروج خون در قلب… 10

شکل ‏1‑5: دستگاه گردش خون و توزیع خون (درصد نسبت به کل حجم خون بدن) در قسمت های مختلف آن  11

شکل ‏1‑6: تغییرات فشار دهلیزی، بطنی و آئورتی.. 13

شکل ‏1‑7: رابطه بین لزجت خون با نرخ برش بر اساس داده‌های آزمایشگاهی مختلف… 14

شکل ‏1‑8: مدل­های مختلف برای بیان خاصیت غیر نیوتنی خون.. 15

شکل ‏1‑9: نمایی ساده از نحوه عملکرد میکروسنسور کالریمتریک…. 22

شکل ‏1‑10: نمایی ساده از نحوه عملکرد میکرو سنسور زمان گریز. 22

شکل ‏1‑11: شیوه‌های مختلف انتقال حرارت از یک میکروسنسور فیلم نازک… 23

شکل ‏2‑1: میکروسنسور ساخته شده توسط پترسن.. 28

شکل ‏2‑2: سه نما از میکروسنسور ساخته شده توسط نگوین و دوزل.. 30

شکل ‏2‑3: نمایی از میکروسنسور ساخته شده توسط وو و همکاران.. 31

شکل ‏2‑4: نمایی از میکروسنسور ساخته شده توسط منگ و همکاران.. 31

شکل ‏2‑5: میکروسنسورهای نصب شده روی نوار پلیمری توسط لی و همکاران.. 32

شکل ‏2‑6: میکروسنسور ساخته شده توسط لیو و همکاران.. 32

شکل ‏2‑7: میکروسنسور ساخته شده توسط ارنس و فستا 33

شکل ‏2‑8: هندسه درخت شریان­های سیستمیک، استفاده شده در کار الافسن.. 36

شکل ‏4‑1: شش ساختار متفاوت برای طراحی میکروهیترها 48

شکل ‏4‑2: یک سیکل از میکروهیتر شبیه‌سازی شده 50

شکل ‏4‑3: توزیع دما در سنسور، مربوط به ردیف اول جدول 4-3.. 56

شکل ‏4‑4: توزیع دما در سطح میکروهیتر، مربوط به ردیف اول جدول 4-3.. 56

شکل ‏4‑5: توزیع دما در سنسور، مربوط به ردیف چهاردهم جدول 4-3.. 57

شکل ‏4‑6: توزیع دما در سطح میکروهیتر، مربوط به ردیف چهاردهم جدول 4-3.. 57

شکل ‏4‑7: ساختار بهینه­ی نهایی برای میکروهیتر مورد مطالعه. 58

شکل ‏4‑8: توزیع دما در سنسور، مربوط به حالت بهینه­ی نهایی.. 58

شکل ‏4‑9: توزیع دما در سطح میکروهیتر، مربوط به حالت بهینه­ی نهایی.. 59

شکل ‏4‑10: شمایی از میکروسنسور طراحی شده در این تحقیق.. 62

شکل ‏4‑11: نمایی از تصاویر وارد شده به نرم‌افزار میمیکس…. 63

شکل ‏4‑12: نمایی از هندسه­ی سه بعدی تولید شده، بدون ویرایش…. 63

شکل ‏4‑13: نمایی از هندسه­ی سه بعدی شریان آئورت، پس از ویرایش…. 64

شکل ‏4‑14: نمایی از هندسه­ی هموار شریان آئورت در نرم­افزار میمیکس…. 65

شکل ‏4‑15: نمایی از پروفایل رسم شده در یک مقطع از آئورت با استفاده از مرزهای مناطق تفکیک شده 65

شکل ‏4‑16: بخشی از پروفایل­های استخراج شده از نرم‌افزار میمیکس…. 66

شکل ‏4‑17: هندسه­ی سه بعدی نهایی شریان آئورت… 66

شکل ‏4‑18: نمایی از شریان­های نیمه پایین بدن.. 67

شکل ‏5‑1: هندسه­ی مربوط به شریان کرونری.. 71

شکل ‏5‑2: نمایی از شبکه بندی مورد استفاده برای مدل شبیه‌سازی شده از شریان کرونری.. 73

شکل ‏5‑3: توزیع سرعت در مقطع ابتدایی ناحیه منحنی در زمانی که جریان ورودی بیشینه است. خط چین نتیجه حاصل از این تحقیق و خط تیره نتیجه حاصل از کار توری و همکاران را نشان میدهد. 74

شکل ‏5‑4: نمایی از حضور کتتر در مدل شبیه‌سازی شده از شریان کرونری.. 74

شکل ‏5‑5: توزیع سرعت در شریان کرونری زمانی که کتتر وارد آن شده است، در مقطع ابتدایی ناحیه منحنی و در زمانی که جریان ورودی بیشینه است. خط چین نتیجه حاصل از این تحقیق و خط تیره نتیجه حاصل از کار توری و همکاران را نشان میدهد. 75

شکل ‏5‑6: نمایش مکان نقاط a و b که افت فشار بین آن‌ها محاسبه خواهد شد. 76

شکل ‏5‑7: نمودار افت فشار بین نقاط a و b بر حسب زمان.. 76

شکل ‏6‑1: تابع فشار ورودی نسبت به زمان در ورودی شریان آئورت… 81

شکل ‏6‑2: شریان آئورت و شاخه­های خروجی از آن.. 82

شکل ‏6‑3: تغییرات دبی حجمی نسبت به زمان در  شاخه­های خروجی از شریان آئورت. (الف) شریان براکیوسفالیک (ب) شریان کاروتید مشترک چپ (ج) شریان تحت ترقوه­ای چپ. (د) شریان لگنی راست و چپ… 83

شکل ‏6‑4: تغییرات دبی حجمی نسبت به زمان در  شاخه­های خروجی از شریان آئورت. (الف) شریان سلیاک. (ب) شریان روده‌ای پایین. (ج) شریان‌های کلیوی راست و چپ. (د) شریان روده‌ای بالا. 84

شکل ‏6‑5: تابع دبی حجمی نسبت به زمان در خروجی شریان براکیوسفالیک…. 85

شکل ‏6‑6: تابع دبی حجمی نسبت به زمان در خروجی شریان کاروتید مشترک چپ… 86

شکل ‏6‑7: تابع دبی حجمی نسبت به زمان در خروجی شریان تحت ترقوه­ای چپ… 87

شکل ‏6‑8: تابع دبی حجمی نسبت به زمان در خروجی شریان‌های لگنی راست و چپ… 88

شکل ‏6‑9: تابع دبی حجمی نسبت به زمان در خروجی شریان سلیاک… 89

شکل ‏6‑10: تابع دبی حجمی نسبت به زمان در خروجی شریان روده‌ای پایین.. 90

شکل ‏6‑11: تابع دبی حجمی نسبت به زمان در خروجی شریان‌های کلیوی راست و چپ… 91

شکل ‏6‑12: تابع دبی حجمی نسبت به زمان در خروجی شریان روده‌ای بالا. 92

شکل ‏6‑13: نمایی از شبکه بندی دامنه محاسباتی در مقطع ورودی جریان خون.. 94

شکل ‏6‑14: نمایی از پاره خط MN جهت مطالعه شبکه. 96

شکل ‏6‑15: بررسی تأثیر تغییر تعداد المان‌های شبکه بر روی توزیع سرعت در طول پاره‌خطی مشخص در دامنه محاسباتی سیال  96

شکل ‏6‑16: نمایی از شبکه بندی شریان آئورت در این تحقیق.. 97

شکل ‏6‑17: نمایی نزدیک از شبکه بندی شریان آئورت، (الف) ناحیه­ای با کیفیت شبکه­ی بالا، (ب) ناحیه­ای با کیفیت شبکه­ی پایین. 98

شکل ‏6‑18: نمایی از قرارگیری سنسور در سه موقعیت مختلف در آئورت. (الف) سنسور در شریان لگنی چپ، (ب) سنسور در میانه­ی آئورت و (ج) سنسور در قوس آئورتی. 100

شکل ‏6‑19: نمایی نزدیک از شبکه بندی دامنه­ی محاسباتی در حالتی که، (الف) سنسور در شریان لگنی چپ قرار دارد، (ب) سنسور در میانه­ی آئورت قرار دارد، (ج) سنسور در قوس آئورتی قرار دارد و (د) نمایی از شبکه بندی میکروهیتر و زیرلایه. 102

شکل ‏6‑20: منحنی تغییرات (الف) سرعت ورودی در شریان آئورت نسبت به زمان، (ب) فشار در خروجی شریان لگنی نسبت به زمان. 105

شکل ‏6‑21: نمایش زمان­هایی که در آنها جریان تحلیل خواهد شد. 107

شکل ‏6‑22: نمودار تغییرات سرعت ورودی به شریان آئورت نسبت به زمان، ارائه شده توسط تای  108

شکل ‏6‑23: توزیع سرعت با نشان دادن خطوط جریان در شریان آئورت و در زمان 09/0 ثانیه، هنگامی که  (الف) میکروسنسور وارد آئورت نشده است، (ب) میکروسنسور در شریان لگنی چپ قرار دارد، (ج) میکروسنسور در میانه آئورت قرار گرفته است و (د) هنگامی که میکروسنسور در قوس آئورتی قرار دارد. 109

شکل ‏6-24: توزیع سرعت با نشان دادن خطوط جریان در شریان آئورت و در زمان 14/0 ثانیه، هنگامی که  (الف) میکروسنسور وارد آئورت نشده است، (ب) میکروسنسور در شریان لگنی چپ قرار دارد، (ج) میکروسنسور در میانه آئورت قرار گرفته است و (د) هنگامی که میکروسنسور در قوس آئورتی قرار دارد. 110

شکل ‏6-25: توزیع سرعت با نشان دادن خطوط جریان در شریان آئورت و در زمان 2/0 ثانیه، هنگامی که  (الف) میکروسنسور وارد آئورت نشده است، (ب) میکروسنسور در شریان لگنی چپ قرار دارد، (ج) میکروسنسور در میانه آئورت قرار گرفته است و (د) هنگامی که میکروسنسور در قوس آئورتی قرار دارد. 111

شکل ‏6-26: توزیع سرعت با نشان دادن خطوط جریان در شریان آئورت و در زمان 36/0 ثانیه، هنگامی که  (الف) میکروسنسور وارد آئورت نشده است، (ب) میکروسنسور در شریان لگنی چپ

قرار دارد، (ج) میکروسنسور در میانه آئورت قرار گرفته است و (د) هنگامی که میکروسنسور در

قوس آئورتی قرار دارد. 112

شکل ‏6‑27: توزیع سرعت با نشان دادن خطوط جریان در شریان آئورت و در زمان 7/0 ثانیه، هنگامی که  (الف) میکروسنسور وارد آئورت نشده است، (ب) میکروسنسور در شریان لگنی چپ قرار دارد، (ج) میکروسنسور در میانه آئورت قرار گرفته است و (د) هنگامی که میکروسنسور در قوس آئورتی قرار دارد. 113

شکل ‏6‑28: مقاطع مشخص شده برای بررسی جریان ثانویه. 115

شکل ‏6‑29: (الف) خطوط جریان و (ب) بردارهای سرعت، مربوط جریان ثانویه­ی تشکیل شده در مقطع A در زمان 37/0 ثانیه و در حالت عدم حضور کتتر در آئورت… 116

شکل ‏6‑30: (الف) خطوط جریان و (ب) بردارهای سرعت، مربوط به جریان ثانویه­ی تشکیل شده در مقطع B در زمان 51/0 ثانیه و در حالت عدم حضور کتتر در آئورت. 118

شکل ‏6‑31: (الف) خطوط جریان و (ب) بردارهای سرعت، مربوط به جریان ثانویه­ی تشکیل شده در مقطع B در زمان 51/0 ثانیه و در حالتی که کتتر در قوس آئورتی قرار دارد. 119

شکل ‏6‑32: (الف) خطوط جریان و (ب) بردارهای سرعت، مربوط به جریان ثانویه­ی تشکیل شده در مقطع C در زمان 6/0 ثانیه و در حالت عدم حضور کتتر در آئورت. 121

شکل ‏6‑33: (الف) خطوط جریان و (ب) بردارهای سرعت، مربوط به جریان ثانویه­ی تشکیل شده در مقطع C در زمان 6/0 ثانیه و در حالتی که کتتر در قوس آئورتی قرار دارد. 122

شکل ‏6‑34: توزیع تنش برشی در دیواره­های شریان آئورت و در زمان 09/0 ثانیه، (الف) هنگامی که میکروسنسور وارد آئورت نشده است، (ب) میکروسنسور در شریان لگنی چپ قرار دارد، (ج) میکروسنسور در میانه آئورت قرار گرفته است و (د) هنگامی که میکروسنسور در قوس آئورتی قرار دارد. 124

شکل ‏6‑35: توزیع تنش برشی در دیواره­های شریان آئورت و در زمان 14/0 ثانیه، (الف) هنگامی که میکروسنسور وارد آئورت نشده است، (ب) میکروسنسور در شریان لگنی چپ قرار دارد، (ج) میکروسنسور در میانه آئورت قرار گرفته است و (د) هنگامی که میکروسنسور در قوس آئورتی قرار دارد. 125

شکل ‏6‑36: توزیع تنش برشی در دیواره­های شریان آئورت و در زمان 2/0 ثانیه، (الف) هنگامی

که میکروسنسور وارد آئورت نشده است، (ب) میکروسنسور در شریان لگنی چپ قرار دارد، (ج) میکروسنسور در میانه آئورت قرار گرفته است و (د) هنگامی که میکروسنسور در قوس آئورتی قرار دارد. 126

شکل ‏6‑37: توزیع تنش برشی در دیواره­های شریان آئورت و در زمان 36/0 ثانیه، (الف) هنگامی که میکروسنسور وارد آئورت نشده است، (ب) میکروسنسور در شریان لگنی چپ قرار دارد، (ج) میکروسنسور در میانه آئورت قرار گرفته است و (د) هنگامی که میکروسنسور در قوس آئورتی قرار دارد. 127

شکل ‏6‑38: توزیع تنش برشی در دیواره­های شریان آئورت و در زمان 7/0 ثانیه، (الف) هنگامی که میکروسنسور وارد آئورت نشده است، (ب) میکروسنسور در شریان لگنی چپ قرار دارد، (ج) میکروسنسور در میانه آئورت قرار گرفته است و (د) هنگامی که میکروسنسور در قوس آئورتی قرار دارد. 128

شکل ‏6‑39: نحوه قرار گرفتن سنسور نزدیک دیواره جهت بررسی تنش برشی روی دیواره 129

شکل ‏6‑40: توزیع تنش برشی در دیواره­های شریان آئورت و در زمان 14/0 ثانیه، (الف و ج) هنگامی که سنسور وارد شریان لگنی چپ نشده است و (ب و د) سنسور نزدیک دیواره­ی شریان لگنی چپ قرار دارد. 130

شکل ‏6‑41: توزیع تنش برشی در دیواره­های شریان آئورت و در زمان 25/0 ثانیه، (الف و ج) هنگامی که سنسور وارد شریان لگنی چپ نشده است و (ب و د) سنسور نزدیک دیواره­ی شریان لگنی چپ قرار دارد. 131

شکل ‏6‑42: افت فشار بین نقطه­ای در نوک کتتر و مقطع خروجی شریان لگنی چپ، هنگامی که کتتر در قوس آئورتی قرار دارد و مقایسه نتیجه با حالت عدم حضور کتتر. 133

شکل ‏6‑43: خط رسم شده در مقطعی که سنسور قرار دارد، برای بررسی پروفیل سرعت در طول آن  134

شکل ‏6‑44: توزیع سرعت در طول خط نشان داده شده درشکل 6-43 و در زمان 09/0 ثانیه  134

شکل ‏6‑45: توزیع سرعت در طول خط نشان داده شده درشکل 6-43 و در زمان 14/0 ثانیه  135

شکل ‏6‑46: توزیع سرعت در طول خط نشان داده شده درشکل 6-43 و در زمان 2/0 ثانیه. 135

شکل ‏6‑47: توزیع سرعت در طول خط نشان داده شده درشکل 6-43 و در زمان 7/0 ثانیه. 136

شکل ‏6‑48: تغییرات میانگین سرعت نسبت به زمان، هنگام قرار گرفتن کتتر در شریان لگنی و در مقطعی که میکروسنسور در آن قرار دارد. 137

شکل ‏6‑49: تغییرات میانگین سرعت نسبت به زمان، هنگام قرار گرفتن کتتر در میانه­ی آئورت و در مقطعی که میکروسنسور در آن قرار دارد. 137

شکل ‏6‑50: تغییرات میانگین سرعت نسبت به زمان، هنگام قرار گرفتن کتتر در قوس آئورتی و در مقطعی که میکروسنسور در آن قرار دارد. 138

شکل ‏6‑51: پاره خط رسم شده از نقطه­ای روی سطح داخلی زیرلایه تا دیواره­ی شریان، به منظور بررسی توزیع دما در طول آن  139

شکل ‏6‑52: توزیع دما در طول خط نشان داده شده در شکل 6-51، در زمان­های مختلف و در حالتی که سنسور در شریان لگنی قرار دارد. 139

شکل ‏6‑53: توزیع دما در طول خط نشان داده شده در شکل 6-51، در زمان­های مختلف و در حالتی که سنسور در میانه­ی آئورت قرار دارد. 140

شکل ‏6‑54: توزیع دما در طول خط نشان داده شده در شکل 6-51، در زمان­های مختلف و در حالتی که سنسور در قوس آئورتی قرار دارد. 140

شکل ‏6‑55: توزیع دما در طول خط نشان داده شده در شکل 6-51، در زمان­های مختلف و در حالتی که سنسور در شریان لگنی و در فاصله­ی بسیار نزدیک به دیواره قرار گرفته است. 141

شکل ‏6‑56: تغییرات بیشینه دما در سطح میکروهیتر، نسبت به زمان، در حالتی که سنسور در شریان لگنی قرار دارد. 142

شکل ‏6‑57: تغییرات توان مصرفی سنسور نسبت به زمان.. 142

فهرست نشانه‌های اختصاری

 

 

Gr                                                                                                           عدد گراشف

Re                                                                                                           عدد رینولدز

I                                                                                           جریان الکتریکی

R                                                                                        مقاومت الکتریکی

h                                                                          ضریب انتقال حرارت جابجایی

Aw                                                               مساحت تصویر شده­ی المان حرارتی

Tw                                                                                                                                            دمای المان حرارتی

Tf                                                                                                                                                             دمای سیال

Rref                                                                                     مقاومت الکتریکی المان حرارتی در دمای مرجع

Tref                                                                                                                                                         دمای مرجع

α                                                                         ضریب دمایی مقاومت الکتریکی

Vf                                                                                                                                                         سرعت سیال

J                                                                                  چگالی جریان الکتریکی

σ                                                                                         رسانش الکتریکی

E                                                                                          میدان الکتریکی

Je                                                                                                                       چگالی جریان الکتریکی خارجی

∇V                                                                            گرادیان پتانسیل الکتریکی

Qj                                                                                                                                         منبع جریان الکتریکی

t                                                                                                                                                      گرادیان مماسی

ds                                                                                                                                                ضخامت لایه رسانا

 

 

ρ                                                                                                     چگالی

u                                                                               بردار سرعت جریان خون

p                                                                                                       فشار

I                                                                                            ماتریس همانی

τ                                                                                               تانسور تنش

F                                                                                      بردار نیروی حجمی

μ                                                                                     ویسکوزیته دینامیک

C                                                                                               گرمای ویژه

T                                                                                               دمای مطلق

K                                                                                  ضریب رسانش گرمایی

Q                                                                                            منبع حرارتی

μ0                                                                                                                                                 لزجت برشی صفر

μ∞                                                                                                                                         لزجت برشی بینهایت

1-1-    مقدمه

 

امروزه میزان مرگ و میر ناشی از بیماری‌های غیر واگیر به‌ ویژه بیماری‌های قلبی-عروقی در کشورهای جهان به خصوص کشورهای در حال توسعه در حال افزایش است .از مهم­ترین بیماری­های عروقی می­توان به اتساع عروق[1] و تصلب شریان[2] اشاره کرد.

اتساع عروق یا آنوریسم، عبارت‌ است‌ از بزرگ‌ شدن‌ یا بیرون زدگی‌ دیواره­ی‌ رگ که‌ در اثر ضعف‌ دیواره‌­ رخ می­دهد و معمولاً در آئورت‌ یا سرخرگ‌هایی‌ که‌ مغز، پاها، یا دیواره‌ قلب‌ را تغذیه‌ می‌کنند، ایجاد می‌شود. آنوریسم در آئورت[3] باعث وارد آمدن فشار به اعضای مجاور شده و بر حسب محل آنوریسم، علائم فشاری و تنگی نفس ایجاد می­کند. آنوریسم در یک سرخرگ در پا باعث نرسیدن خون کافی به نقاط مختلف پا می‌شود که باعث ضعف و رنگ‌پریدگی در پا می­شود. وجود آنوریسم در قلب باعث نامنظم شدن ضربان قلب می­شود. وجود آنوریسم در یک سرخرگ مغزی عوارضی مانند ضعف، فلج و تغییر بینایی را خواهد داشت.

تصلب شریان زمانی به وجود می­آید که رسوبات چربی و سایر مواد در شریان­های بدن تجمع یافته و باعث گرفتگی آن­ها می­شوند، که این گرفتگی جریان خون در بدن را کند و یا حتی متوقف خواهد کرد. حال برای اینکه جریان خون سیر طبیعی خود را با فشار ثابت بپیماید قلب مجبور است خون را با فشار زیادتری از میان این شریان­ها عبور دهد که نتیجه آن بزرگ شدن قلب و آسیب دیدن آن است. همچنین اگر قلب خون کافی برای فعالیت نداشته باشد دچار درد سینه یا حمله قلبی خواهد شد. درد سینه یک درد فشاری یا احساس فشار در قفسه سینه است. هم چنین ممکن است قطعه‌ای از رسوبات از جدار شریان جدا شده و همراه با جریان خون حرکت کند و در مکانی دورتر یک شریان کوچک را مسدود کند.

با توجه به خطرات ذکر شده برای بیماری­های عروقی، تشخیص زودهنگام این بیماری­ها اهمیت ویژه­ای می­یابد. با توجه به اینکه در هر دو نوع بیماری عروقی ذکر شده سطح مقطع و در نتیجه سرعت جریان خون در شریان تغییر پیدا می­کند، از این رو استفاده از یک میکروسنسور اندازه­گیری جریان[4] با دقت بالا که کمترین تغییرات را در سیستم گردش خون بدن ایجاد کند، ایده خوبی برای تشخیص گرفتگی و یا اتساع در رگ­ها خواهد بود. استفاده از تجهیزات ساخته شده در ابعاد میکرو برای کاربرد­های پزشکی به خاطر اتلاف انرژی کم، دقت بالا، حساسیت بالا و سایز کوچک و هم چنین به دلیل نتیجه بخش­تر و کم هزینه­تر بودن در اقدامات لازم برای مراقبت از سلامت، در حال گسترش است.

1 Aneurysm

2 Atherosclerosis

3 Aorta

[4] MicroFlow Sensor

تعداد صفحه : 115

قیمت : 14000تومان

بلافاصله پس از پرداخت ، لینک دانلود پایان نامه به شما نشان داده می شود

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        09199970560        info@arshadha.ir

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

شماره کارت :  6037997263131360 بانک ملی به نام محمد علی رودسرابی

11

مطالب مشابه را هم ببینید

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه های دانشگاهی است. مطالب مشابه را هم ببینید. برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید