I dette kursus vil den studerende udbygge sin viden fra indledende kurser i stoftransport og fluid mekanik inden for videregående emner af speciel interesse for fysiologisk og farmakologisk fluid mekanik. En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:

• Viden: Analysere fluid mekaniske problemstillinger og udvikle analytiske løsninger med korrekt brug af fluidmekanikkens terminologi, begreber, teorier og matematiske metoder
• Viden: Redegøre for og demonstrere fluidmekanikkens anvendelse til beskrivelse af transport af masse, energi og momentum i store og små flowkanaler
• Færdigheder: Formulere matematiske modeller for laminar flow på både dimensionel og dimensionsløs form
• Færdigheder: Implementere avancerede modeller for flow i fysiologiske og tekniske systemer med brug af matematiske simuleringsværktøjer
• Færdigheder: Gennemføre komplicerede procedurer og bruge avancerede værktøjer selvstændigt og fejlfrit og prioritere og tilpasse procedurer og værktøjsbrug til situationen
• Problemløsning: Analysere problemstillinger formuleret med inkonsistent og upræcis information, inden for kendt problemsfære og sortere mellem gyldige og ugyldige løsningsmetoder
• Problemløsning: Opdele problemstillinger, vælge mellem gyldige løsningsmetoder og implementere disse med kendte, avancerede værktøjer
• Problemløsning: Fortolke modelopstillingers reduktion af det fysiske system og modelbaserede problemløsningers konsekvens overført til det fysiske system
• Team work: Arbejde i teams med ansvar for planlægning, ledelse og udvikling af samarbejdsprocesser
• Kommunikation: Udarbejde mundtlige fremlæggelser og skriftlige materialer på engelsk uden fejl og mangler, som gør anvendelse af fortællestil i overensstemmelse med normer og standarder og som er struktureret i henhold til formål og kontekst
• Mindset: Tage initiativ, beslutninger og ansvar i både selvstændigt arbejde og i teamwork
• Selv-instruktion: I en kompleks problemløsningssammenhæng egenhændigt analysere videnbehov, indhente information og tilegne sig denne med en kritisk sans for informationskilders troværdighed

Teori:
Repetition af fundamentale begreber, herunder Navier-Stokes ligning, Reynolds transportteorem og Leibniz teorem. Modeller for blods viskositet, flow i elliptiske rør, transient flow, pulsatil flow og Womersley's tal, lineær model for tykke og tynde blodkars elasticitet, flow i blodkar med aftagende diameter, modeller for bølgeudbredelse i elastiske blodkar med og uden hensyn til viskøse effekter, transport af impuls og energi i flow, vorticitet, Kelvins cirkulationsteorem, Helmholtz' teoremer, transportligningen for vorticitet, vorticitet ved karvæggen og diffusion af vorticitet ind i blodet, flow ved lav Reynolds tal (Stokes flow), drag og lift, grænselag og flowseperation, turbulens, friktion i blodkar.

Anvendelse:
Flow i arterier, vener, lymfekar, hjerte, lunge, hjerne, rygmarv, knogler, led, øjne. Kunstige organer: dialyse, hjerte-lunge maskine, mekanisk hjerte. Drug delivery: transportveje, partikelflow, transportmediers rheologi, fluid delivery devices. Simulering af flow i Comsol.

Miniprojekter udarbejdes i 3-mands grupper, med produktion af postere og/eller korte artikler. Læsestof tages fra mange forskellige kilder, i særdeleshed e-bøger tilgængelig på biblioteket. Listen inkluderer:
Pijush K. Kundu, Ira M. Cohen and David R. Dowling: Fluid Mechanics.
Robert J. Roselli, Kenneth R. Diller: Biotransport: Principles and Applications.
R.P. Chhabra and J.F. Richardson: Non-Newtonian Flow and Applied Rheology.
George A. Truskey, Fan Yuan, David F. Katz: Transport phenomena in biological systems.
Jargan N. Mazumdar: Biofluid mechanics.
Marc Thiriet: Biology and mechanics of blood flows.
Tu, Inthavong, Wong: Computational hemodynamics.
Welty, Wicks, Wilson and Rorrer: Fundamentals of momentum, heat, and mass transfer.
Y. A. Cengel and J.M Cimbala: Fluid mechanics.
R. L. Panton: Incompressible flow. Kurset udbydes kun i ulige årstal. Kurset alternerer med kurset 31524 Videregående emner i fysiologisk stoftransport.

E-learning anvendes i form af computer analysis og simulation. 28. november, 2016