基于变分多尺度-大涡模拟数值方法的左心房血流动力学研究
流体动力学
2022-07-08 v2 数值分析
数值分析
摘要
本文通过提出一种适用于提供具有物理意义的流体动力学指示和详细血流特征描述的计算模型，研究了左心房（LA）的血流动力学。具体而言，我们考虑任意拉格朗日-欧拉（ALE）形式下的不可压缩 Navier-Stokes 方程，以处理在给定运动下的左心房区域。采用变分多尺度（VMS）方法获得由有限元方法离散的 Navier-Stokes 方程的稳定格式，并基于大涡模拟（LES）进行湍流建模。本文的目的有两个：一方面增进对正常状态下人体左心房血流的普遍理解；另一方面，分析湍流 VMS-LES 方法对既非层流也非完全湍流、而是如左心房中那样的转捩流态的影响。我们的结果表明，若采用相对较粗的网格，VMS-LES 方法引入的附加稳定项比标准 SUPG 稳定方法能更好地预测转捩效应和逐周期的血流变化。
引用
@article{arxiv.2106.16241,
title = {Hemodynamics of the heart's left atrium based on a Variational Multiscale-LES numerical method},
author = {Alberto Zingaro and Luca Dede' and Filippo Menghini and Alfio Quarteroni},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.16241},
year = {2022}
}