Gibt es Grundregeln für die ordnungsgemäße Gestaltung von Venenkanälen?

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Ich versuche, einen Prototyp zu modellieren, der einem Abschnitt von Venenkanälen ähnelt. Ich frage mich, ob es einige Grundregeln für solche Flüssigkeitskanäle gibt, zum Beispiel, wenn sich eine Vene in zwei Kapillaren aufspaltet, ist eine bestimmte Menge erhalten (Bereich des Abschnitts oder sonst)? Ich habe festgestellt, dass bei meinem aktuellen Design (das von Hand gemacht wird und nur die von mir gesehenen Bilder imitiert) die Flüssigkeit, die ich einpumpt, in einigen Kanälen sehr schnell und in anderen sehr langsam fließt. Ich möchte, dass eine Art gemeinsame Front voranschreitet. Ich bin Mathematiker und habe NULL Ausbildung in Fluiddynamik oder sonst :) Jede Hilfe wird sehr geschätzt!

BEARBEITEN: Ich habe die Antwort auf den Kommentar gesehen und entschuldige mich, weil ich nicht sicher bin, ob ich meine Frage in angemessener Weise für Ingenieure formulieren kann :). Ich drucke mein Modell in Hartplastik und die Anwendung scannt den Schnitt im Röntgen-CT-Labor. Hier sind ein paar Bilder, von denen ich hoffe, dass sie meine Position verdeutlichen: Mein aktueller Prototyp

Ich muss den Abschnitt scannen

Die Idee ist, eine viskose Flüssigkeit (Honig + Jod) in den oberen "Trichter" zu füllen und die Messung im CT-Labor zu starten und zu beobachten, wie sie in die unteren Kanäle fließt. Beachten Sie, dass die Kanäle einen rechteckigen Querschnitt haben.

fluid-mechanics microfluidics blackdragone
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Ihre Frage wurde für den Abschluss nominiert, da einigen Mitgliedern nicht klar ist, was Sie fragen. Ein gewisser Kontext würde Ihrer Frage helfen. Betrifft Ihr Hauptanliegen das Kanalnetz oder die Durchflussparameter in den Kanälen oder beides? Besteht Ihr Netzwerk aus venenartigen Kanälen aus Kanälen mit starren Wänden (wie Rohre) oder aus flexiblen Kanälen (wie Venen in einem Tier / einer Pflanze)? Sind Ihre Kanäle auch geschlossen (wie Röhren) oder offen (wie Kanäle / Flüsse)? Haben Ihre Kanäle einen einheitlichen oder unterschiedlichen Querschnitt zwischen den Verzweigungen / Verbindungen?
Fred
Auf dem unteren rechten Bild tritt die Flüssigkeit von links in das Netzwerk ein. Können Sie markieren, wo die Flüssigkeit das Netzwerk verlässt und welche Strömungsbedingungen Sie erreichen möchten?
mart
Es ist keine Ausfahrt geplant. Wie Sie auf dem oberen Bild sehen können, kann die Flüssigkeit höchstens von oben überlaufen. Dies wurde gemacht, weil es nützlich sein kann, auch Scans durchzuführen, wenn sich die Flüssigkeit gesetzt und die Kanäle gefüllt hat.
Blackdragone

Antworten:

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Wenn ich Ihre Frage richtig verstehe, entwerfen und bauen Sie ein kleines Netzwerk von Rohren oder Ähnlichem mit unterschiedlichen Durchmessern. Sie haben wenig Erfahrung mit dieser Art von Design. Sie suchen nach groben Heuristiken, die Ihnen den Einstieg erleichtern. Ich gehe davon aus, Rohrströmung, nicht offene Kanäle.

... wenn sich eine Ader in zwei Kapillaren spaltet, ist eine gewisse Menge erhalten (Bereich des Abschnitts oder sonst)?

Das ist eigentlich eine gute Idee. In erster Näherung ist die Fließgeschwindigkeit in allen Zweigen gleich, wenn Sie die Fließgeschwindigkeit erhalten.

Ich rate Ihnen jedoch, die Darcy-Weisbach-Gleichung zu betrachten und zu verstehen . Sieht entmutigend aus, aber es ist wahrscheinlich weniger Arbeit zu verstehen als endlose Prototypen zu bauen. Das Ergebnis ist, dass der spezifische Druckverlust (Druck / Länge) stark von der Strömungsgeschwindigkeit abhängt, aber nicht nur - so ist unsere erste Näherung falsch, aber vielleicht nützlich.

Das nächste, was Sie verstehen müssen, ist die Rohrnetzanalyse . Dann können Sie ein simuliertes Modell Ihres Systems erstellen.

Geben Sie an, dass Sie "ZERO education on fluid dynamics" sagen. Ich werde einen Link zum Lesen von Pumpen- und Systemkurven einfügen .

mart
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