Suche nach Personen

plus im Publikationsserver
plus bei Google Scholar

Bibliografische Daten exportieren
 

Efficient viscosity contrast calculation for blood flow simulations using the lattice Boltzmann method

DOI zum Zitieren der Version auf EPub Bayreuth: https://doi.org/10.15495/EPub_UBT_00005039
URN zum Zitieren der Version auf EPub Bayreuth: urn:nbn:de:bvb:703-epub-5039-8

Titelangaben

Lehmann, Moritz ; Müller, Sebastian Johannes ; Gekle, Stephan:
Efficient viscosity contrast calculation for blood flow simulations using the lattice Boltzmann method.
In: International Journal for Numerical Methods in Fluids. Bd. 92 (2020) Heft 11 . - S. 1463-1477.
ISSN 1097-0363
DOI der Verlagsversion: https://doi.org/10.1002/fld.4835

Volltext

[thumbnail of fld.4835.pdf]
Format: PDF
Name: fld.4835.pdf
Version: Veröffentlichte Version
Verfügbar mit der Lizenz Creative Commons BY 4.0: Namensnennung
Download (2MB)

Angaben zu Projekten

Projekttitel:
Offizieller Projekttitel
Projekt-ID
Mikroplastik
SFB 1357
Biofabrication
TRR 225
Instabilities, Bifurcations and Migration in Pulsatile Flows, Project number 417989940
FOR 2688

Projektfinanzierung: Deutsche Forschungsgemeinschaft

Abstract

The lattice Boltzmann method (LBM) combined with the immersed boundarymethod is a common tool to simulate the movement of red blood cel ls (RBCs)through blood vessels. With very few exceptions, such simulations neglect thedifference in viscosities between the hemoglobin solution inside the cells andthe blood plasma outside, although it is well known that this viscosity contrastcan severely affect cell deformation. While it is easy to change the local vis-cosity in LBM, the challenge is to distinguish whether a given lattice point isinside or outside the RBC at each time step. Here, we present a fast algorithmto solve this issue by tracking the membrane motion and computing the scalarproduct between the local surface normal and the distance vector between theclosest LBM lattice point and the surface. This approach is much faster than,for example, the ray-casting method. With the domain tracking applied, weinvestigate the shape transition of a RBC in a microchannel for different vis-cosity contrast and validate our method by comparing with boundary-integralsimulations.

Weitere Angaben

Publikationsform: Artikel in einer Zeitschrift
Keywords: lattice Boltzmann Method; immersed boundary; viscosity contrast; red blood cell; microchannel
Themengebiete aus DDC: 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
500 Naturwissenschaften und Mathematik > 540 Chemie
500 Naturwissenschaften und Mathematik > 570 Biowissenschaften; Biologie
Institutionen der Universität: Fakultäten > Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik > Physikalisches Institut > Professur Theoretische Physik VI - Simulation und Modellierung von Biofluiden > Professur Theoretische Physik VI - Simulation und Modellierung von Biofluiden - Univ.-Prof. Dr. Stephan Gekle
Forschungseinrichtungen > Institute in Verbindung mit der Universität > Bayerisches Polymerinstitut (BPI)
Forschungseinrichtungen > Sonderforschungsbereiche, Forschergruppen > SFB 1357 - MIKROPLASTIK
Fakultäten
Fakultäten > Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik
Fakultäten > Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik > Physikalisches Institut
Fakultäten > Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik > Physikalisches Institut > Professur Theoretische Physik VI - Simulation und Modellierung von Biofluiden
Forschungseinrichtungen
Forschungseinrichtungen > Institute in Verbindung mit der Universität
Forschungseinrichtungen > Sonderforschungsbereiche, Forschergruppen
Sprache: Englisch
Titel an der UBT entstanden: Ja
URN: urn:nbn:de:bvb:703-epub-5039-8
Eingestellt am: 18 Sep 2020 07:58
Letzte Änderung: 11 Feb 2021 10:13
URI: https://epub.uni-bayreuth.de/id/eprint/5039

Downloads

Downloads pro Monat im letzten Jahr