Impact of viscosity on creeping viscous fluid flow through a permeable slit: a study for the artificial kidneys

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Translated Description (French)

L'idée de cette étude est de présenter le modèle mathématique d'écoulement biofluidique bidimensionnel à viscosité variable le long de la hauteur du canal (tube rénal proximal de rein artificiel). Cette recherche décrit que la résistance à l'écoulement dépend de la hauteur du canal (tube rénal proximal du rein artificiel) qui rend le flux élevé près du centre et lent près de la paroi. L'objectif de cette recherche est de fournir les formules permettant de trouver la vitesse d'écoulement, la pression moyenne, le flux sortant et le débit de filtration du fluide visqueux à viscosité variable. Le problème mathématique complexe est résolu par la méthode inverse et les résultats pour la vitesse axiale sont tracés au niveau de la région d'ouverture, centrale et de départ du conduit. Les valeurs numériques de réabsorption constante et de pression moyenne sont calculées par rapport au taux de filtration pour la viscosité constante et variable. Les résultats numériques de l'augmentation de pression montrent que lorsque la viscosité du biofluide varie du centre à la limite, un changement élevé de pression est nécessaire par rapport au biofluide ayant une viscosité constante le long de la hauteur de la fente. Ces formules mathématiques sont très utiles pour les bio-ingénieurs pour concevoir le rein artificiel portable qui fonctionne comme un outil mécanique pour filtrer le biofluide.

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La idea de este estudio es presentar el modelo matemático de flujo de biofluido bidimensional con viscosidad variable a lo largo de la altura del canal (tubo renal proximal de riñón artificial). Esta investigación describe que la resistencia al flujo depende de la altura del canal (tubo renal proximal de riñón artificial) que hace que el flujo alto cerca del centro y lento cerca de la pared. El objetivo de esta investigación es proporcionar las fórmulas para encontrar la velocidad de flujo, la presión media, el flujo de salida y la velocidad de filtración del fluido viscoso que tiene viscosidad variable. El problema matemático complejo se resuelve mediante el método inverso y los resultados para la velocidad axial se representan en la región de apertura, central y de salida del conducto. Los valores numéricos para la reabsorción constante y la presión media se calculan frente a la tasa de filtración para la viscosidad constante y variable. Los resultados numéricos del aumento de presión muestran que cuando la viscosidad del biofluido varía del centro al límite, se requiere un alto cambio en la presión en comparación con el biofluido que tiene una viscosidad constante a lo largo de la altura de la hendidura. Estas fórmulas matemáticas son muy útiles para que los bioingenieros diseñen el riñón artificial portátil que funciona como una herramienta mecánica para filtrar el biofluido.