آموزش شبیه سازی بافت بیولوژیکی با مدل متخلخل حرارتی غیر تعادلیANM-11098012
500,000 تومان
آخرین بروزرسانی : 30 آذر, 1400
بررسی اجمالی محصول
با خرید این محصول، آموزش شبیه سازی بافت بیولوژیکی با مدل متخلخل حرارتی غیر تعادلی در نرم افزار ansys fluent به همراه فایل شبکه بندی آن (msh.) را دریافت خواهید کرد.
تمامی محصولات شامل فایل های Geometry و Mesh بوده و آموزش محصولات به صورت یک جلسه آنلاین یک ساعته خواهد بود.
نقد و بررسی : آموزش شبیه سازی بافت بیولوژیکی با مدل متخلخل حرارتی غیر تعادلی
آموزش شبیه سازی یک بافت بیولوژیکی طی Hyper thermia therapy با مدل متخلخل حرارتی غیر تعادلی
شبیه سازی و آنالیز یک بافت بیولوژیکی طی Hyperthermia therapy با مدل متخلخل حرارتی غیر تعادلی
از جمله روشهای رایج درمان سرطان میتوان به جراحی، رادیوتراپی و شیمی درمانی اشاره کرد که این روشهای مذکور دارای معایبی شامل تهاجمی بودن، تکرارناپذیری و داشتن عوارض جانبی میباشند. یکی از روشهای مؤثر در زمینه ی درمان سرطان، به کارگیری روش حرارت درمانی (hyperthermia therapy) می باشند؛ بدین صورت که با اعمال حرارت قابل ملاحظه ای توسط امواج فراصوت به مرکز بافت سرطانی، دمای آن به میزان بسیار زیادی افزایش مییابد. این حرارت دهی مانع از رسیدن اکسیژن و مواد غذایی به درون بافت ناسالم میشود؛ در این صورت، پروتئینهای درون بافت تغییر ماهیت میدهند و میتوانند دور سلولهای سرطانی را احاطه کنند، به گونه ای که امکان شناسایی سلول های سرطانی توسط سیستم ایمنی بدن به وجود میآید. شکل 1 نمایی از روش درمان به وسیله ی انتقال حرارت را نشان میدهد.
شکل1 : نمایی از روش حرارت درمانی سلول های ناسالم
شرح مسأله
مسأله ی حاضر به بررسی جریان خون در مویرگ های عبوری از درون یک بافت دارای تومورهای سرطانی پرداخته است. برای این منظور، یک فضای کروی به عنوان نمونهای از یک بافت یا سلول سالم بدن فرض شده است که درون آن خون با سرعت بسیار پایینی جریان دارد. درون این بافت، چندین رگ به کار رفته است که در حالت واقعی، ساختار رگ های موجود در سلول ها و بافتهای بدن به صورت درختچه ای شکل میباشد؛ اما برای ساده سازی مسأله فرض شده است که همه ی رگ ها به صورت یکنواخت و در یک راستا (محور x) درون بافت قرار میگیرند. از آنجایی که جریان خون از فضاهای خالی درون بافتی عبور میکند، کل بافت را میتوان به صورت یک محیط متخلخل در نظر گرفت. در مرکز این بافت و بر روی سطح رگها چهار تومور سرطانی کروی شکل با قطرهای مختلف به وجود آمده است. در حالت واقعی، خواص ترموفیزیکی یک بافت سالم با سلول های سرطانی تفاوت دارند اما برای ساده سازی این مسأله، خواص ترموفیزیکی بافت سالم و سلول های ناسالم مشابه یکدیگر فرض شدهاند. هر یک از این بافت های سرطانی دارای یک منبع حرارتی دارای انرژی گرمایی بر واحد حجم میباشند تا موجب انتقال حرارت و درنتیجه افزایش حرارت قابل ملاحظه جریان خون گردد. هدف از این مسأله، بررسی واکنش رگ های خون و بافت بدن بر اثر اعمال این حرارت میباشد. شکل 2 نمونه ای از این گونه ساختارها را نمایش میدهد.
شکل 2 : نمایی از یک بافت خونی
برای شبیه سازی مسأله ی حاضر، چند فرض در نظر گرفته شده است:
- شبیه سازی مسأله از نظر زمانی به صورت ناپایا (unsteady) صورت گرفته است.
- برای شبیهسازی از حلگر pressure-based استفاده شده است.
- اثر گرانش زمین بر روی جریان سیال لحاظ نشده است؛ زیرا در بررسی جریان خون در یک فضای خیلی کوچک، گرانش قابل صرف نظر میباشد..
گام 1) ترسیم هندسه و شبکه بندی
مدل حاضر به صورت سه بعدی در نرم افزار design modeler طراحی شده است. مدل حاضر شامل یک لوله ی استوانهای شکل به عنوان مویرگ خون، چهار بافت خونی کروی شکل چسبیده به مویرگ و یک فضای کروی مخصوص جریان خون درون بافت و در اطراف رگ میباشد که دارای سرعت جریان آهستهتری نسبت به جریان درون مویرگ دارند. بافتهای کروی خون در اطراف مویرگ دارای شعاعهای متفاوتی (3، 5، 6 و 7.5 میلیمتر) میباشند. کرهی بیرونی نیز به عنوان فضای جریان خون درون بافت و در اطراف مویرگ در نظر گرفته شده است که شامل دو نیمکره مخصوص ورود و خروج جریان میباشد. شکل 3 نمایی از هندسهی ترسیمی را نشان میدهد.
شکل 3 : نمایی از هندسه ی ترسیمی
شبکه بندی مدل توسط نرمافزار ansys meshing انجام گرفته است؛ به صورتی که شبکه ی حاضر از نوع بدون سازمان بوده و دارای 717087 سلول میباشد. شکل 4 نمایی از شبکه بندی انجام گرفته را در حالت سه بعدی و مقاطع دو بعدی نشان میدهد.
شکل 4 : نمایی از شبکه بندی؛ الف) سه بعدی، ب) دو بعدی در مقطع صفحه xoy، پ) دو بعدی در مقطع صفحه yoz
گام 2) مراحل شبیه سازی
خلاصه ای از مراحل تعریف مسأله و تعریف حل آن در جدول 1 آمده است :
جدول 1 : خلاصه مراحل شبیه سازی و فرایند حل
تعریف منبع حرارتی : طبق تعریف مسأله، هر یک از چهار بافت سرطانی کروی شکل تحت اعمال حرارت به وسیلهی امواج فراصوتی قرار میگیرند. مقدار حرارت دهی بر واحد حجم بافت ها در بازهی ده ثانیه صورت میگیرد. لذا از گزینهی منبع حرارتی (source term) استفاده شده است. برای تعریف میزان حرارت اعمالی بر واحد حجم از کد udf استفاده شده است. درواقع، تولید حرارت در نقطهی مرکز هر یک از کره ها به اندازهی 10000000 W.m-3 میباشد؛ در حالی که در سایر نقاط کره با فاصل های معین از مرکز، مقداری کمتر از توان تعریف شده دارد که برای تعریف مقدار توان حرارتی بر واحد حجم در هر نقطه از کره ها نیاز به کد udf خواهد بود.
تعریف مواد : در این شبیه سازی نیاز به تعریف دو ماده شامل خون (مایع) و بافت (جامد) میباشد. با توجه به این که این مواد دارای خواص ترموفیزیکی خاص خود میباشند، به صورت دستی با خواص در دسترس تعریف می شوند. خواص ترموفیزیکی مربوط به خون و بافت در جدول 2 ذکر شده است.
جدول 2 : خواص ترموفزیکی مواد تعریف شده
تعریف محیط متخلخل : با توجه به این که جریان خون از طریق مویرگ ها از حفره های خالی درون بافتها عبور میکنند، بافت به صورت محیط متخلخل تعریف میگردد. مقدار ضریب تخلخل معادل نسبت حجم فضای خالی به حجم فضای کل میباشد که در این مسأله برابر 0.05 در نظر گرفته شده است.
گام 3) نتایج نهایی
در پایان فرایند شبیه سازی، کانتورهای مربوط به تغییرات دما در حالت های دو بعدی و سه بعدی حاصل شده است. شکل های 5 و 6 به ترتیب کانتور دما در حالت دو بعدی و سه بعدی را نشان میدهد.
خدمات شرکت پردازشگران مهر
برای مدلسازی و شبیه سازی و آنالیز یک بافت بیولوژیکی طی Hyperthermia therapy با مدل متخلخل حرارتی غیر تعادلی، در نرم افزار انسیس فلوئنت (ANSYS Fluent) با ما تماس بگیرید. شرکت ما کارشناسان را در زمینه های مختلف مهندسی جمع آوری کرده است تا از کیفیت شبیه سازی CFD اطمینان حاصل شود. شرکت مهر اولین شرکتی است که شما می توانید با اطمینان خاطر سفارش پروژه CFD خود را آنلاین انجام دهید. یکی از اهداف ما این است که استفاده از روش های قدرتمند محاسباتی دینامیک سیالات را افزایش داده و مهندسان و کسانی که به دنبال دانش حرفه ای در CFD هستند را آموزش دهیم.
شبیه سازی های دینامیک سیالات محاسباتی با خدمات ما آسان خواهد شد. برای آموزش کاربرد های CFD و نرم افزارهای شبیه سازی با ما تماس بگیرید. پیشنهاد ما به شما خدمات زیر است. آموزش فلوئنت ,آموزش دینامیک سیالات محاسباتی ,انجام پروژه فلوئنت,مشاوره CFD ,شبیه سازی با فلوئنت,انجام شبیه سازی با فلوئنت,مشاوره پایان نامه فلوئنت,آموزش پایان نامه فلوئنت. مهندسان با تجربه ما مشاوره پیشرفته و پشتیبانی فنی مناسب را برای پروژهای دانشگاهی و صنعتی در اختیار شما قرار خواهند داد. شرکت پردازشگران مهر دارای سال ها تجربه در مدیریت و انجام پروژه های CFD است. ما آماده ایم که بهترین خدمات شبیه سازی را در فیلدهای مختلف مهندسی به شما ارائه دهیم.
از نرم افزار حلگر دینامیک سیالات محاسباتی انسیس فلوئنت برای شبیه سازی این پروژه استفاده شده است.
بله، با توجه به پروژه مورد نظر، هندسه با گمبیت و یا دیزاین مدلر رسم شده است و برای مش بندی از نرم افزار انسیس مشینگ یا گمبیت استفاده شده است و در فایل های دانلودی شما موجود میباشد.
بله، با خرید پروژه از سایت ما میتوانید از تخفیف 20 درصدی سفارش آموزش پروژه برخوردار شوید. این آموزش در مورد پروژه خریداری شده توسط شما بوده و در صورت تمایل میتوانید آموزش بهبود، بهینه سازی و بررسی پارامتر های مختلف را سفارش دهید.
بنا به انتخاب شما آموزش به صورت حضوری و یا غیر حضوری می باشد، در صورتی که گزینه مورد نظر شما غیر حضوری باشد آموزش به صورت آنلاین انجام شده و در انتهای جلسه آموزشی فیلم ذخیره شده از این جلسه برای شما ارسال خواهد شد.
مشخصات فنی : ANM-11098012
نرم افزار جانبی | Ansys Design Modeler, Ansys Meshing |
---|---|
رژیم های سیالاتی | انتقال حرارت |
رشته ها | مکانیک, مهندسی پزشکی |
نرم افزار اصلی | ANSYS |
ورژن نرم افزار اصلی | Ansys Fluent 18 |
دیدگاه
دیدگاهی ثبت نشده.