Hemo- és hidrodinamikai rendszerek numerikus és kísérleti vizsgálata = Numerical and Experimental Investigation of Hemodynamic and Hydrodynamic Systems

A palyazatban megfogalmazott kutatasi cellal osszhangban egy olyan modularis felepitesű programcsomagot keszitettunk el, mely alkalmas kulonboző fizikai hatterű, de hasonlo logikai felepitesű aramlastechnikai halozatok dinamikus vizsgalatara. A programcsomagot Matlab kornyezetben kodoltuk. Jelenleg az alabbi elemkonyvtarak allnak rendelkezesre: (1) erhalozatok elemei (viszkoelasztikus cső, sziv, stb.), (2) olajhidraulikus halozatok (munkahenger, volumetrikus szivattyu, utvalto, nyomashatarolo szelep, terfogataram allandosito szelep, stb.), (3) nyomottvizes ivovizhalozat elemek (szivattyu, linearisan rugalmas anyagu cső, visszacsapo szelep, nyomasszabalyzo, legust, stb.) es (4) szennyviz- es csatornahalozatok elemei (nyiltfelszinű prizmatikus csatorna, akna, stb.). Az arterias es venas veraramlas modellezese soran kifejlesztettunk egy viszkoelasztikus anyagmodellt, amelyet beepitettunk a szamitogepes programcsomagba. Megepitettunk egy merőberendezest a viszkoelasztikus csőszakaszok osszeroppanasanak vizsgalatara. Orvos kollegakkal egyuttműkodve megfigyeltuk a veraramlast patkanyvenakban. Kidolgoztunk egy modszert a veraramlas sebessegenek becslesere. Modelleztuk a venas billentyűk műkodeset harom dimenzios kapcsolt aramlastani szimulaciok vegrehajtasaval. | A modular software package has been developed, which makes it possible to easily add hydraulic system elements with different physical background but similar logical build-up. The following libraries were developed: (1) arterial systems (viscoelastic pipe, heart, etc.), (2) power transmission systems (hydraulic cylinder, positive displacement pump, directional valve, pressure relief valve, flow control valve, etc.), (3) pressurized water distribution systems (pump, linearly elastic pipe, check valve, pressure control valve, air vessel, etc.) and (4) wastewater system elements (open-surface prismatic channel, weir, etc.). The software package is continuously used and developed by the colleagues at the Dept. and students. In the project of modeling of the elements of the artery system (heart, artery, vein, etc.) a viscoelastic material model was developed and inserted into the software package used for simulating unsteady 1D flow in pipe networks. A test rig was designed and manufactured for the investigation of collapsing viscoelastic tubes. In cooperation with medical researchers we carried out in vivo measurements on rat veins. A method was developed for the estimation of blood velocity. The operation of venous valves was investigated using fluid-structure interaction methods.