Эта публикация цитируется в
12 статьях
Одномерная модель течения в сочленении тонких каналов в том числе артериальных деревьев
В. А. Козловa,
С. А. Назаровbcd a Department of Mathematics, Linköpings Universitet, Sweden
b Математико-механический факультет, Санкт-Петербургский государственный университет
c Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого
d Институт проблем машиноведения Российской академии наук, г. Санкт-Петербург
Аннотация:
Исследуется течение Стокса в сочленении тонких (диаметром
$O(h)$) каналов при задании на впускающих сечениях потоков жидкости, а на выпускающих – периферийного давления. На основе понятия матрицы скачков давления обычные одномерные уравнения Рейнольдса на звеньях графа помимо условий Неймана (фиксируется поток) и условий Дирихле (фиксируется давление) во внешних вершинах снабжаются условиями сопряжения во внутренних вершинах, содержащими малый параметр
$h$ и переходящими при
$h\to+0$ в классические условия Кирхгофа. Установлено, что допредельные условия сопряжения обеспечивают экспоненциально малую
$O(e^{-\rho/h})$,
$\rho>0$, погрешность в вычислении трехмерного решения, но классические условия Кирхгофа – только степенную малость погрешности. Для артериального дерева в предположении жесткости стенок кровеносных сосудов в каждом бифуркационном узле возникает (
$2\times2$)-матрица перепадов давления, а ее влияние на условия сопряжения учитываются путем малых вариаций длин графа и введения эффективных длин одномерных изображений сосудов при сохранении условий Кирхгофа и экспоненциально малых погрешностей приближения. Обсуждаются конкретные формы ветвления артерий и доступные обобщения результатов, в частности, система уравнений Навье–Стокса.
Библиография: 59 названий.
Ключевые слова:
сочленение тонких каналов, бифуркация кровеносного сосуда, уравнение Рейнольдса, модифицированные условия Кирхгофа, матрицы скачков и перепадов давления, эффективная длина одномерного изображения сосуда.
УДК:
517.958+539.3(5)+531.3-324
MSC: Primary
76D07; Secondary
76D05,
76Z05,
92C35 Поступила в редакцию: 30.05.2016 и 30.11.2016
DOI:
10.4213/sm8748