فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

هدف این پژوهش، بررسی عددی تراوایی ایمپلنت‌های متخلخل با سلول واحدهای مکعبی برش‌خورده، الماسی، مکعبی مرکز پر و تسراکت بوده است. در ابتدا، داربست‌های متخلخل با استفاده از نرم‌افزار سالیدورکز طراحی و سپس با بهره‌گیری از نرم‌افزار انسیس فلوئنت شبیه‌سازی عددی انجام شده و نتایج استخراج گردید. خروجی‌های شبیه‌سازی شامل کانتورهای فشار، سرعت و خطوط جریان بودند. با استفاده از مقادیر افت فشار، مشخصه‌های سیال و پارامترهای ساختاری داربست، تراوایی داربست‌ها در سه حالت مختلف شامل تغییر سرعت ورودی، تفاوت در سلول‌ واحد‌های داربست، و مقایسه مدل‌های جریان نیوتنی و غیرنیوتنی محاسبه شد. برای مدل‌‌سازی جریان غیرنیوتنی، از مدل‌های جریان کراس (Cross) و کرئو (Carreau) استفاده شد. مزیت اصلی این مدل‌ها توانایی در پیش‌بینی دقیق رفتار ویسکوزیته در محدوده وسیعی از نرخ‌های برش، از جمله نواحی با ویسکوزیته ثابت در برش‌های بسیار پایین و بسیار بالا است. نتایج به‌دست‌آمده نشان داد در حالت ویسکوزیته ثابت، داربست‌ها با سلول واحد مکعبی برش‌خورده و تسراکت به‌ترتیب با مقادیر تراوایی 11×10^(-٨)/1 متر مربع و ×10^(-٨) 18/0 متر مربع، بیشترین و کمترین مقادیر تراوایی را دارا هستند و بنابراین سلول مکعبی برش‌خورده نسبت به سایر سلول‌های واحد، برای طراحی و ساخت ایمپلنت‌های استخوانی هندسه مناسب‌تری است. همچنین مشخص شد که سرعت ورودی سیال تأثیر قابل‌توجهی بر تراوایی داربست‌ها ندارد. بر اساس نتایج به‌دست آمده، در تمامی سلول‌های واحد، سیال با مدل جریانی کراس افت فشار بیشتری نسبت به مدل کرئو و ویسکوزیته ثابت تجربه کرد.