Numerisk studie av flödesregimer i roterande Couetteströmningar, Numerical study of flow regimes in rotating Couette flows   Sammanfattning på original språk (språket som rapporten är skriven på) I detta kandidatexamensarbete undersöks hur effekten av rotation påverkar en smörjfilm och dess skjuvströmning då mekaniska delar roterar gentemot varandra. Tidigare experiment på området har begränsats av fysiska restriktioner, vilket gjorde att rapporten istället använde simuleringar för att fastställa flödets styrka och hastighetsgradient utifrån rotationshastighet och Reynoldstal. Denna sorts flöden kan liknas vid ett roterande Couettflöde om då något förenklat. I denna rapport undersöks plan roterande Couetteflöde och hur de flödesstrukturer som uppstår förändras i takt med varierande Reynoldstal och rotationshastighet. Då tidigare experiment på detta område är begränsade fysikaliskt då uppställningarna ej kan rotera i högre hastigheter har denna rapport behandlat detta område genom simuleringar. Genom detta har även flödets styrka och hastighetsgradient kunnat fastställas utifrån rotationshastighet och Reynoldstal. De tidigare experimenten har uppmärksammat olika flödesstrukturer för olika Reynoldstal och rotationshastigheter. Detta ligger till grund för varför denna rapport genomförts. Med analys och jämförelse med tidigare experiment har modellen visats vara tillfredställande och ge pålitliga resultat. Resultatet tyder på att flertalet flödesstrukturer uppstår inom det uppmätta, dimensionslösa intervallet för rotationstal Ω = 0 − 1, och att det verkar finnas få korrelationer mellan vorticiteten, gradienten och den kinetiska energins inverkan på den uppstådda strukturen. Däremot framkommer det att för turbulent flöde krävs hög rotation i samverkan med ett högt Reynoldstal. Vorticiteten och den kinetiska energin uppvisar liknande variationsmönster över testområdet och har ett maximum då rotationen är satt till Ω = 0.4 av den maximalt möjliga. Gradienten varierar kraftigt och ökar med ökat Reynoldstal och når sitt maximum då rotationen är ca Ω = 0.2. Detta innebär att virvelstyrkan varierar kraftigt i storlek och att flödesstrukturerna som uppstår kan ha olika komplexitetsgrad be- roende på rotationshastighet och Reynoldstal. Resultaten är viktiga för att förbättra förståelsen av rotationens effekt på strömningar i mekaniska system.

ExtraCorporeal Membran Oxygenering (framgent ECMO) är en mycket användbar behandling i situationer där patientens tillstånd är kritiskt. ECMO kan potentiellt öka chanserna att överleva avsevärt för patienter som annars skulle avlida till följd av sina hjärt- eller lungproblem. Behandlingen är dock inte helt riskfri, utan komplikationer såsom tromboembolism och invärtes blödningar är vanliga. Dessa associeras båda med rapportens huvudsakliga ämne, nämligen blodplättsaktivering. Denna företeelse är en konsekvens av den icke fysiologiska miljö som slangsystemet utgör. Trombocyter (blodplättar) som utsätts för de höga skjuvspänningar och hastigheter i kombination med långa stillestånd i stagnationspunkter, löper ökad risk att aktiveras och därmed producera ansamlingar av koagulerat blod runtom i olika delar av systemet. I den här rapporten var kopplingarna, som utgör skarvar där olika delar av systemet kopplas samman, av intresse. Simuleringarna för att analysera kopplingarna i olika konfigurationer utfördes med hjälp av ANSYS Fluent på Parallelldatorcentrums (PDC) Beskow och Tegner. Det visade sig att flera kopplingar på rad ökade residenstiden för en individuell partikel mer än vad som vore väntat ifall resultaten från lika många enskilda koppling adderades. Från detta drogs slutsatsen att ett reducerat antal kopplingar är att föredra då det bidrar till att minska den totala blodplättsaktiveringen och därmed minska risken att patienten får komplikationer.

The ability to generate accurate approximations of derivatives holds significant importance in numerous scientific fields, including chemistry, economics and fluid mechanics. This thesis is centred around extracting hidden information in data using Smoothness-Increasing Accuracy-Conserving (SIAC) filters. The target application is in calculating derivatives in simulations of fluid flow. SIAC filters are based on convolution. Because of the properties used to construct the convolution kernel, we are able to design post-processing filters that can extract extra derivative information with high accuracy. In the past, these filters have typically had a tensor-product structure, which requires multi-dimensional filtering. Because of this, the filtering process can be very computationally expensive. The goal of this thesis is to develop one-dimensional line filters that are able to extract the derivative information more efficiently. By utilizing line filters, we aim to significantly cut the computational cost of the filtering process, while also maintaining the high accuracy. / Att kunna generera approximeringar av derivator med hög noggrannhet har stor användning inom många vetenskapliga områden, inklusive kemi, ekonomi och strömningsmekanik. Denna uppsats är fokuserad på att extrahera dold information i data med hjälp av en specifik typ av faltningsfilter. Dessa filter kan öka kontinuitetsgraden av data utan att minska noggrannheten. Den avsedda tilläpningen för dessa filter är inom strömningsmekanik, framförallt beräkning av derivator i flöden. Tack vare egenskaperna som används för att konstruera faltningskärnan kan vi utforma efterbehandlingsfilter som kan extrahera derivatainformation med hög noggrannhet. Tidigare har dessa filter ofta haft en tensorproduktstruktur, vilket kräver flerdimensionell filtrering. På grund av detta har filtreringen ofta en hög beräkningskostnad. Målet med denna uppsats är att utveckla endimensionella linjefilter som kan extrahera derivatainformation mer effektivt. Syftet är att använda dessa linjefilter för att betydligt miska filtreringens beräkningskostnad och samtidigt behålla den höga noggrannheten.