Uma metodologia para simulação computacional de cateteres de aspiração endotraqueal implementação de modelo viscoelástico de oldroyd-b

• IGOR MARTINI FLORENCIO ^[1] ; RUDOLF HUEBNER ^[1]
  1. [1] Universidade Federal de Minas Gerais

     Universidade Federal de Minas Gerais

     Brasil

     
• Localización: Revista iberoamericana de ingeniería mecánica, ISSN 1137-2729, Vol. 24, Nº 1, 2020, págs. 25-41
• Idioma: portugués
• Títulos paralelos:
  • A methodology for computational simulation of endotraqueal aspiration catheter implementation of oldroyd-b viscoelastic model
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  • português

    Pacientes com vias respiratórias artificiais necessitam serem submetidos periodicamente a procedimento de aspiração das secreções que se acumulam no tubo endotraqueal. Este procedimento gera uma série de riscos e efeitos adversos que precisam ser minimizados. A otimização do procedimento, e do cateter utilizado, está ligada à reologia viscoelástica das secreções. Como forma de propiciar um meio para futuros estudos de melhorias dos cateteres, o presente trabalho apresenta uma metodologia para simulação computacional apta a incorporar os efeitos viscoelásticos do muco utilizando o modelo Oldroyd-B, implementado em uma Função Definida pelo Usuário no software Ansys Fluent. Para tal, são comparadas com as simulações dados experimentais obtidos em testes de bancada com solução mimetizadora de muco, composta por polietilenoglicol de 5.000.000g/mol em concentração de 2%. Os resultados mostram que o modelo obteve excelente aproximação quantitativa dos diferenciais de pressão medidos em bancada.

  • English

    Patients with artificial airways have to undergo an endotracheal suction procedure periodically to remove retained pulmonary secretions. This procedure may result in developing adverse reactions, which needs to be minimized. The procedure´s improvement, and the catheter´s geometry, are closely bound to the secretion´s viscoelastic rheology. Aiming to provide a methodology for future studies of catheter´s geometry improvements, the present work aims to introduce a methodology able to simulate computationally the viscoelastic effects of pulmonary secretions through Oldroyd-B model implemented via a User Defined Function (UDF) in Ansys Fluent. This work compares CFD simulations and Experimental test results from a mucus simulator solution, composed by Polyethylene Glycol 5.000.00g/mol in 2%wt aqueous solution. Results show that the model achieved quantitatively accurate predictions of pressure differentials measured experimentally.