Fluid-structure interaction between blood and dissipating artery wall

Abstract

V této práci představíme nový model pro popis interakce mezi tekutinou a pevnou látou v Eulerovsém popisu. Tento model je navržen pro tok krve mezi viskoelastickou tepennou stěnou. Pro tekutinu je použit nenewtonský Oldroyd-B model, zatímco pevná látka je popsána pomocí Kelvin-Voigt modelu. Přechod mezi těmito materiály je zaručen pomocí konzervativní level-set metody. Num- erické řešení tohoto modelu je zajištěno metodou konečných prvků. Dále pomocí tohoto modelu jsou simulovány dva problémy: dvou dimenzionální kanál s viskoe- lastickými stěnami a pulsujícím přítokem a Turek-Hron FSI benchmark. 1

In this thesis we introduce a new fluid-structure interaction model in the Eulerian description. This model is developed for blood flow in viscoelastic artery. For the fluid part a non-Newtonian model Oldroyd-B is used and for the structure part Kelvin-Voigt model is employed. Kelvin-Voigt model will be reached by a limiting process of the Oldroyd-B model. Interface between these two materials is guaranteed by conservative level-set method. Numerical tests of this model is performed by finite element method. This model is used for a simulation of two problems: a two dimensional channel with viscoelastic walls and pulsating inflow and Turek-Hron FSI benchmark. 1