Numerical Investigation of Fluid Flow in a Chandler Loop
Notice bibliographique
Résumé
The Chandler loop is an artificial circulatory platform for in vitro hemodynamic experiments. In most experiments, the working fluid is subjected to a strain rate field via rotation of the Chandler loop, which, in turn, induces biochemical responses of the suspended cells. For low rotation rates, the strain rate field can be approximated using laminar flow in a straight tube. However, as the rotation rate increases, the effect of the tube curvature causes significant deviation from the laminar straight tube approximation. In this manuscript, we investigate the flow and associated strain rate field of an incompressible Newtonian fluid in a Chandler loop as a function of the governing nondimensional parameters. Analytical estimates of the strain rate from a perturbation solution for pressure driven steady flow in a curved tube suggest that the strain rate should increase with Dean number, which is proportional to the tangential velocity of the rotating tube, and the radius to radius of curvature ratio of the loop. Parametrically varying the rotation rate, tube geometry, and fill ratio of the loop show that strain rate can actually decrease with Dean number. We show that this is due to the nonlinear relationship between the tube rotation rate and height difference between the two menisci in the rotating tube, which provides the driving pressure gradient. An alternative Dean number is presented to naturally incorporate the fill ratio and collapse the numerical data. Using this modified Dean number, we propose an empirical formula for predicting the average fluid strain rate magnitude that is valid over a much wider parameter range than the more restrictive straight tube-based prediction.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».