Avaliando o efeito de modelos de turbulência nos parâmetros hemodinâmicos na parede de aneurismas intracranianos usando CFD

• Processo: 23/07711-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2024
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Fenômenos de Transportes
• Pesquisador responsável: Iago Lessa de Oliveira
• Beneficiário: Marcella Pereira de Almeida Dell'Avanzi
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia (FE). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Bauru. Bauru , SP, Brasil
• Assunto(s): Dinâmica dos fluidos computacional Turbulência
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Aneurismas intracranianos | Computational Fluid Dynamics | OpenFOAM | turbulência | Wall Shear Stress | Dinâmica dos Fluidos Computacional

Resumo

Os aneurismas intracranianos (AIs) são dilatações nas artérias cerebrais, que podem ocasionar grande perigo caso elas rompam, causando hemorragia intracraniana e possivelmente levando à morte do paciente - AIs apresentam uma taxa de mortalidade de até 50 %. A ruptura, porém, é difícil de prever e, atualmente, os tratamentos cirúrgicos também apresentam riscos para o paciente. Simulações numéricas do escoamento dentro de AIs têm sido amplamente utilizadas para estudá-los devido à conexão entre hemodinâmica e o início, crescimento e ruptura dos aneurismas, sendo a tensão de cisalhamento na parede das artérias um dos principais responsáveis por esta evolução. Ao se usar simulações numéricas para resolver este problema, modelos adequados do escoamento são importante e uma das hipóteses mais utilizadas é a de regime laminar, devido aos baixos valores do número de Reynolds neste escoamento. Entretanto, alguns trabalhos indicam que pode ocorrer transição para turbulência no interior dos aneurismas devido à natureza transiente do escoamento. Neste contexto, é importante verificar quais modelos de turbulência poderiam ser utilizados para predizer mais adequadamente a tensão de cisalhamento na parede nos casos onde ocorre transição, sendo este o objetivo deste projeto. Simulações numéricas com geometrias vasculares reais serão realizadas usando a técnica de Dinâmica dos Fluidos Computacional com diferentes modelos de turbulência no software OpenFOAM®. Os resultados para a tensão de cisalhamento na parede, bemcomo outros parâmetros hemodinâmicos relacionados à tensão de cisalhamento, serão comparados entre os diferentes modelos e validados com resultados de simulações numéricas diretas da turbulência. Os resultados deste trabalho podem levar a modelos mais adequados do escoamento em aneurismas intracranianos e assim auxiliar na predição de sua ruptura.