TUNING A LATTICE-BOLTZMANN MODEL FOR APPLICATIONS IN COMPUTATIONAL HEMODYNAMICS

D GOLBERT; P BLANCO; A CLAUSSE; R FEIJOÓ

MEDICAL ENGINEERING & PHYSICS

ELSEVIER SCI LTD

Lugar: Amsterdam; Año: 2012 vol. 34 p. 339 - 349

1350-4533

The  interest  in  lattice-Boltzmann  models  in  the  computational  hemodynamics  realm  has  increased  in recent  years.  In  this  context, the  correct  choice  of  numerical  parameters  for  the  appropriate simulation of  blood  flows  in  major  arteries  is  a   crucial  aspect.  For  this  reason,  we  present  three  parameter-tuning strategies that  allow  us  to  reproduce  correctly  the  pulsatile  time-dependent flow  of  an  incompressible fluid  under  physiological  regimes.  These  strategies  are  studied  for  a  model  based  on  a   single-relaxation-time  approach  in  combination  with  second  order  boundary  conditions  for  both  velocity  and  pressure, and  proper  equilibrium  distributions  that  take  care  of  the  incompressible  behavior  exhibited  by  the  fluid. The  implementation   is validated with  the  three-dimensional  Womersley  flow  benchmark. As well, the simulation  of  blood  flows  in  a  curved  artery,  in  an  anastomosed  vessel,  in  a  patient  specific  vertebral artery and  in an aneurysmal  region  are  presented  in  order  to  show  how  the  method and  the  setting  of the numerical parameters are applied to different realistic hemodynamics problems.