Etude des effets de la mise en mouvement d'un fluide sur les regimes instationnaires : application aux ecoulements cardiovasculaires

• Auteur / Autrice : AUDE PASCAL MOUSSELLARD
• Direction : Robert Pélissier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences médicales
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 2

Résumé

Le but de ce travail est de montrer que les ecoulements cardiovasculaires dans les grandes arteres, comme l'aorte, ne sont pas des ecoulements pulses classiques continus mais plutot des ecoulements intermittents accompagnes d'un effet de depart correspondant a l'ejection cardiaque. Dans un premier chapitre nous developpons une methode de calcul des profils de vitesse dans un tube d'un ecoulement instationnaire issu du repos. Les equations lineaires du mouvement dans une artere assimilee a une conduite cylindrique circulaire, conduisent par transformation de laplace, a une formulation analytique reliant le calcul de la vitesse instantanee a la mesure du gradient longitudinal de pression. Dans un premier temps (chapitre 2), des mesures par anemometrie a film chaud nous permettent d'analyser la stabilite de ces ecoulements. La comparaison du processus de transition a la turbulence entre un ecoulement oscillatoire entretenu et un ecoulement oscillatoire partant du repos nous permet de mettre en evidence une loi reliant la valeur du nombre de reynolds critique a un parametre de frequence du mouvement refere au temps d'acceleration du fluide. Dans un deuxieme temps, nous realisons une etude sur des ecoulements de type physiologique. Nous utilisons le meme dispositif experimental dans le chapitre 3 pour etudier les ecoulements secondaires induits par un ecoulement de type physiologique dans la crosse aortique. La comparaison avec des ecoulements oscillatoires montre des ecoulements secondaires totalement dissemblables. Nous avons alors mis au point en parallele un banc d'essais permettant de reproduire ces ecoulements dans un modele souple d'arbre arteriel que nous decrivons dans le chapitre 4. Ce simulateur vasculaire n'a pas pour but une etude de l'ecoulement en lui-meme mais l'etude du comportement d'une prothese en conditions physiologiques. Nous montrons que la variete des protheses endovasculaires sur le marche ou en cours de developpement fait appel a des tests specifiques que nous pouvons realiser in vitro sur ce banc de tests.