国家自然科学基金(54076067)
- 作品数：13 被引量：13H指数：3
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- 相关机构：天津商业大学天津大学天津商学院更多>>
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- 相关领域：动力工程及工程热物理医药卫生生物学建筑科学更多>>
- 三维动脉血管树的模拟与分析被引量：5
- 2007年
- 进行血液动力学模拟和血液传热计算需要先建立血管网络,为此,借鉴强制结构优化(CCO)方法,提出了基于分支法则、Poiseuilles’law及质量守恒原则,直接在模拟区域上生成动脉血管树的新方法及相应的半径比计算公式和分支点确定步骤.模型采用根血管半径已知和末端压力未知作为定解条件,并使用了变化的分支指数.根据该方法建立了球形血管树;分析了搜索数组最佳大小随末端数的变化规律;计算了变化的分支指数对生成血管树直径分布的影响.结果表明:末端数越多,需要的搜索数组越大;由变指数得到的血管直径分布优于常指数的结果.
- 张艳张于峰诸凯解海卫
- 人舌三维温度场的实验研究与数值模拟被引量：3
- 2008年
- 直接采用人舌血管铸型进行三维温度场的实验研究与数值计算.体现出依据生物体的真实形状和真实受热状态而进行的生物传热研究。仍以Pennes方程为基准方程,对自然形态和实际传热状态下的人舌舌体三维温度场进行了重构.计算结果与红外热像测试结果趋于一致.意义在于:以此为技术平台,可通过变换多种生物参数的方法获取不同的舌体三维温度分布与测取中医不同证候的舌热像进行比较,获取特定证候具有的相应生物参数值,由此研究生物传热与传统医学的相关性.
- 陈瑞球诸凯侯晓飞田金颖王如愿姜智浩王怡
- 关键词：生物传热血管铸型三维温度场数值模拟
- 人舌动脉三维血管树建立方法研究被引量：3
- 2008年
- 用血管树作为内热源进行生物体三维温度场重构是一种较为精确的生物传热计算方法.以人舌血管铸型为模板,采用数学方法分步建立其血管树.根据统计规律建立形态走向复杂的舌深动脉和一级分支血管,然后依据生理组织结构规律和优化原则生成其它血管.与实际人舌血管铸型进行对比,结果表明:该方法建立的血管树符合人舌血管树的生理结构.用此方法可以替代生物体血管铸型实验,生成具有不同形态特征的血管系统,为深入研究生物体内部的传热特性提供了基础.
- 张艳诸凯张于峰解海卫
- 关键词：血管铸型三维温度场
- 分步模拟三维动脉血管树方法及优越性分析被引量：1
- 2010年
- 为建立符合循环系统实际特征的血管树模型,提出了一种新的血管树生成方法。该方法将整个血管树划分为输送血管和供给血管两类,分步进行模拟,即先根据测量数据确定输送血管的分布规律,利用统计规律和优化原则建立全部输送血管;然后在生成的输送血管树上,利用结构强制优化(CCO)方法生成供给血管。以人舌动脉为例,分别用CCO方法和分步模拟血管树方法建立了人舌三维动脉血管树模型。并以真实人舌血管铸型为参照,分析、对比了两种方法所得模拟血管树的直径随血管等级变化的分布曲线及不同方向的一级分支的分布比例和平均直径。结果表明:分步模拟方法得到的血管树比CCO方法得到的血管树更符合实际。
- 张艳解海卫诸凯
- 血管分支血液对流换热分析
- 2011年
- 为分析血液与周围组织换热情况,建立符合循环系统实际结构的血管树分支模型。通过用有限元方法数值求解定壁温条件下分支结构中血液的流动、传热耦合方程,得出血液的速度场、温度场和努赛尔数;并利用该模型,分析半径比、分支角、血管半径、血液流速对分支血管截面平均努赛尔数的影响。结果表明:分支血管入口处速度场和温度场均为非轴对称分布;分支血管入口段的努赛尔数明显小于单个直管的努赛尔数,分支血管努赛尔数收敛值约为3.75;分支角越小、半径比越小、分支血管半径越大、分支血管流速越大时,入口段截面的平均努赛尔数越大;分支血管半径、流速越小,截面平均努赛尔数的收敛速度越快。计算血液与组织换热,需要考虑血管分支的影响。
- 解海卫张艳诸凯
- 关键词：对流换热有限元努赛尔数
- 基于模拟方法生成血管树的人舌三维温度场数值模拟
- 2010年
- 采用分步模拟方法生成血管树并以此作为物理模型,进行舌体三维温度场的实验研究与数值计算。计算分为舌体组织和血液温度场数值模拟两部分,相应数学模型也包括舌体组织控制方程、血液控制方程及两者之间的耦合方程。在考虑了血液与组织间的耦合换热,舌津液蒸发的影响基础上,采用数值模拟得到的舌面对流换热系数,使计算结果与红外热像验证极为近似。以模拟方法生成的血管树替代生物体的血管铸型,在某种意义上说将生物体三维传热计算方法的研究推向了一个新的层面。
- 杨爱诸凯张艳王雅博解海卫姜智浩
- 关键词：血管铸型三维温度场生物传热
- 影响人舌舌面温度参数的单因素分析
- 2010年
- 为确定不同病症人舌舌面温度分布出现差异的原因,对影响舌体传热的参数进行单因素分析。首先根据实验结果和理论分析,选定研究参数为:舌面相对湿度、舌体代谢热、根血管入口位置、根血管直径、血液流速、血管树分支指数。然后利用人舌温度场数学模型,分析每个参数对舌面温度数值和分布规律的影响。结果表明:上述参数都对舌面温度的数值有影响;根血管入口位置、舌体代谢热、舌面相对湿度对温度分布规律有明显影响。
- 张艳解海卫诸凯
- 关键词：血管温度场传热单因素分析
- 分支结构血管中血液的对流换热分析
- 2007年
- 用有限元方法数值模拟了血管分支结构内血液流动的三维速度场和温度场,得到了分支血管壁面3个典型径向角度的局部努塞尔数和血管截面平均努塞尔数沿管长的变化曲线.结果表明:分支血管入口处的速度场和温度场分布与单管的分布明显不同;不同径向角度的局部努塞尔数相差很大;分支血管入口处截面平均努塞尔数大于单个直管内截面平均努塞尔数,且出现一个极大值Numax.计算了不同分支角度和分支半径比时的截面平均努塞尔数,结果表明:分支角度和半径比对Numax的大小和位置有一定影响;半径比越小,分支血管内截面平均努塞尔数趋于稳定值的速度越快.
- 张艳诸凯张于峰解海卫
- 关键词：血液对流换热有限元努塞尔数
- 生物组织光学参数与热物性参数的相关性研究
- 2007年
- 基于组织光学和人工神经网络理论,提出了一种全新的确定生物体热物性参数的方法．利用积分球系统测量介质组织光学特性参数,以该特性参数作为人工神经网络输入变量,以热物性参数为目标变量,利用神经网络的自学习系统,最终建立光学特性参数与热物性参数间的非线性映射—黑箱模型。为验证模型,测量了多种热物性参数已知物质的光学特性参数,然后由黑箱模型得到热物性参数计算值,计算值和已知真实值的相对误差均在5%以内．该方法可用于测量生物体的各种热物性参数。
- 张艳张于峰诸凯王如愿陈瑞球田金颖
- 关键词：热物性参数组织光学人工神经网络
- 血瘀、血虚证舌温与舌体循环的相关性研究被引量：1
- 2010年
- 目的分析舌面温度和舌体循环系统之间的关系。方法以中医血淤、血虚证为研究对象,通过动物造模和血管铸型实验,测量并分析了血淤、血虚证对舌体循环系统和舌面温度的影响。然后建立了舌体三维动脉血管树模型和舌体温度场数学模型,并以此为平台,模拟计算了循环系统差异对舌面温度场的影响。结果通过测量发现,两证的舌体循环系统在血液流速、血管直径、小血管的疏密程度方面有明显区别。进一步模拟结果表明,循环系统的这些差异,会引起舌面温度的变化,且其影响结果与测量得到的两证舌温分布规律一致。结论血瘀、血虚证舌体循环系统是影响舌面温度变化的主要原因。
- 张艳解海卫诸凯
- 关键词：血瘀证血虚证
