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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:林盈宏
研究生(外文):YingHorn Lin
論文名稱:冠狀動脈瘤之流場分析
論文名稱(外文):Numerical Flow Simulation of Coronary Artery Aneurysm
指導教授:湯同達
指導教授(外文):TongDar Tang
學位類別:碩士
校院名稱:華梵大學
系所名稱:機電工程學系博碩專班
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2008
畢業學年度:96
語文別:中文
論文頁數:104
中文關鍵詞:左冠狀動脈左主冠狀動脈左前下行冠狀動脈左彎曲冠狀動脈動脈瘤壁面剪應力二次流
外文關鍵詞:left coronary arteryleft main coronary arteryleft anterior descending branchwall shear stressaneurysmsecondary flow
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摘要

心血管疾病長久以來為人們不可忽視的疾病之一。根據行政院衛生署最新的統計,心臟方面疾病高居第三名,這也顯示心臟方面疾病仍然需要大家去了解病變發生的原因。
本研究是針對病變於左主冠狀動脈左側之動脈瘤與病變於左冠狀動脈分叉點之動脈瘤兩模型來進行模擬分析。研究方法上利用CAD軟體Pro-Engineer建立幾何外型,再匯入Star-CD中建立網格及進行模擬分析。本研究主要在於分析這兩種模型之速度場、壓力場與壁面剪應力。在脈動流分析中,所使用的數值解析法為PISO求解法,其脈動週期為0.83秒,每一週期分為22節。
從模擬結果發現,兩模型在動脈瘤區域有明顯的低速區及迴流發生,而此情形亦發生在左主冠狀動脈轉入左前下行冠狀動脈及左彎曲冠狀動脈入口處外壁。在二次流方面,兩模型皆在動脈瘤入口處較為明顯,而病變於左冠狀動脈分叉點之動脈瘤模型在流體轉入左前下行冠狀動脈與左彎曲冠狀動脈入口處也有二次流情況發生。
Abstract
Cardiovascular disease can't be ignored because of its frequent occurances. In Taiwan, coronary artery disease ranks the third of all deaths.
In this research, we study flow models of left main coronary artery with aneurysm and left coronary artery with aneurysm at apex. Two models are constructed by Pro-Engineer, and then transferred to STAR-CD to perform calculations. Pulsatile flow analyses are implemented. Each pulsatile cycle is 0.83 sec which is divided into 22 sections. For the transient cases, the PISO method is applied.
This study analyses the velocity field, pressure field and wall shear stress of these two models. According to the results of both models, we find low velocity and recirculation flow at aneurysm. Similar phenomenon also occurs near outer wall of left circumflex branch and left anterior descending branch. Secondary flow is stronger near the entrance of left circumflex branch and left anterior descending coronary artery inlet.
目錄

摘要 I
Abstract II
目錄 III
圖錄 V
表錄 IX
符號說明 X
一、緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 文獻回顧 1
二、心臟與冠狀動脈概述 6
2.1 前言 6
2.1.1 冠狀動脈 6
2.1.2 冠狀動脈分佈 6
2.1.3 冠狀循環 7
2.2 血液流體動力學 8
三、理論分析 10
3.1 基本假設 10
3.2 控制方程式 10
3.3 管壁剪應力 12
四、數值分析 13
4.1 前言 13
4.2 幾何模型建立 14
4.3 流體性質與其邊界條件 18
4.4 數值分析 20
4.4.1 基本守恒方程式 20
4.4.2有限容積法 21
4.4.3 演算法 24
4.4.3.1 SIMPLE求解法 25
4.4.3.2 PISO求解法 29
4.5 暫態模擬分析 30
五、結果與討論 32
5.1 前言 32
5.2 速度流場 33
5.2.1 前言 33
5.2.2病變於左主冠狀動脈左側之動脈瘤與病變於左冠狀動脈分叉點之動脈瘤模型速度流場概況 33
5.2.3 病變於左主冠狀動脈左側之動脈瘤與病變於左冠狀動脈分叉點之動脈瘤模型之內流場比較 36
5.3 壓力場 39
5.3.1 前言 39
5.3.2 病變於左主冠狀動脈左側之動脈瘤與病變於左冠狀動脈分叉點之動脈瘤模型壓力場概況 40
5.4 剪應力場 41
5.4.1 前言 41
5.4.2 病變於左主冠狀動脈左側之動脈瘤與病變於左冠狀動脈分叉點之動脈瘤模型剪應力場概況 42
5.4.3 病變於左主冠狀動脈左側之動脈瘤與病變於左冠狀動脈分叉點之動脈瘤模型剪應力場比較 43
六、結論與未來展望 101
6.1 結論 101
6.2 未來展望 102
參考文獻 103
參考文獻

1.行政院衛生署民國九十五年台灣地區主要死亡原因.
(http://www.doh.gov.tw)
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