On Efficiency of Parallel Solvers for the Blood Flow through Aortic Valve

Mathematical modelling of cardiac haemodynamics presents a great challenge to the computational scientists due to numerous numerical issues and required computational resources. In this paper, we study the parallel performance of 3D simulation software for the blood flow through the aortic valve. The fluid flow problem with the open aortic valve leaflets is formulated and solved in parallel. The choice between the segregated and coupled numerical schemes is discussed and investigated. We present and compare the parallel performance results of both types of parallel solvers. We investigate their strong and weak scalability

Modelling of low Reynolds numbers turbulent flow in the aortic valve

Disertacijoje skaitiniais metodais tiriama kraujo tėkmė individualaus paciento aortos vožtuve. Tyrimo objektas – mažų Reinoldso skaičių turbulentinė kraujo tėkmė aortos vožtuve ir jos skaitiniai modeliai. Disertacijos tikslas – sudaryti ir ištirti skaitinį kraujo tėkmės aortos vožtuve modelį, įvertinantį mažų Reinoldso skaičių turbulencijos įtaką. Disertaciją sudaro įvadas, trys skyriai, bendrosios išvados, naudotos literatūros ir autorės mokslinių publikacijų disertacijos tema sąrašai, santrauka anglų kalba bei trys priedai. Įvadiniame skyriuje aptariama tiriamoji problema, darbo aktualumas, aprašomas tyrimų objektas, formuluojamas darbo tikslas ir uždaviniai, aprašoma tyrimų metodika, darbo mokslinis naujumas, darbo rezultatų praktinė reikšmė, ginamieji teiginiai. Įvado pabaigoje pristatomos disertacijos tema autorės paskelbtos mokslinės publikacijos ir pranešimai konferencijose bei disertacijos struktūra. Pirmasis skyrius skirtas literatūros apžvalgai ir analizei. Pateikta skaitinių metodų, taikomų aortos vožtuvui modeliuoti, apžvalga. Akcentuojami tėkmei aortos vožtuve taikomi turbulencijos modeliai ir ištekėjimo kraštinės sąlygos atgalinėms tėkmėms modeliuoti. Antrajame skyriuje aprašyti ir pritaikyti aortos vožtuvo geometriniai modeliai, kraujo tėkmės diferencialinės lygtys, kraštinės sąlygos ir baigtinių tūrių metodo skaitinės schemos. Pateiktos diferencialinės Navjė ir Stokso lygtys papildytos šlyties įtempių transportavimą įvertinančiu k-ω turbulencijos modeliu su trūkiojo perėjimo lygtimi. Pasiūlyta ištekėjimo kraštinė sąlyga atgalinės tėkmės į uždavinio apibrėžimo sritį problemai spręsti. Aprašytas taikomas baigtinių tūrių metodas ir skaitinės schemos, disertacijoje naudoti skirtingo tankumo nestruktūriniai tinklai ir pasienio sluoksnio diskretizavimas. Trečiame skyriuje aptariami atlikti skaitiniai eksperimentai. Aprašoma skaičiuojamoji infrastruktūra ir skaičiavimų efektyvumas. Aptarti pagrindinių skaitinių parametrų parinkimo atvejai, baigtinių tūrių tinklai ir laiko žingsnio dydis. Išnagrinėti skaitiniai sprendiniai, apskaičiuoti taikant pasiūlytą kraštinę sąlygą. Palyginti įvairių turbulencijos modelių rezultatai. Skaitinis sprendinys palygintas su medicininių matavimų rezultatais. Pateikiamos bendrosios skyriaus išvados. Disertacijos tema išspausdinti aštuoni moksliniai straipsniai: penki Clarivate Analytics Web of Science žurnaluose, turinčiuose citavimo rodiklį, vienas – Conference Proceedings leidinyje, du – kitų tarptautinių duomenų bazių leidiniuose. Disertacinio darbo rezultatai aprobuoti penkiose mokslinėse konferencijose Lietuvoje ir užsienyje.Daktaro disertacij