Investigação numérica do comportamento de fluidos não newtonianos em problemas complexos por meio da ferramenta openfoam

• Processo: 23/07771-4
• 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 outubro de 2025
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Biomédica - Engenharia Médica
• Pesquisador responsável: Fernando Akira Kurokawa
• Beneficiário: Amanda Sayuri Oizuni
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 24/22964-6 - Analise do fluxo sanguíneo em aneurisma de aorta abdominal e da influência de comportamento não-Newtoniano e de condições de contorno utilizando CFD, BE.EP.IC
• Assunto(s): Dinâmica dos fluidos computacional Fluidos não newtonianos Hemodinâmica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Dinâmica dos Fluidos Computacional | Fluidos não newtonianos | Hemodinâmica | modelos reológicos | Dinâmica dos fluidos computacional

Resumo

Entre os inúmeros problemas surgidos, escoamentos de fluidos não newtonianos tem atraído a atenção de um grande número de pesquisadores devido a complexidade de sua reologia por não apresentar um comportamento linear. As abordagens numérico-computacionais envolvendo a simulação do comportamento desses fluidos é um tópico extremamente importante para diversas atividades econômicas. Esses fluídos estão presentes desde a indústria alimentícia (maionese, ketchup, poupas de frutas, entre outras), até a hemodinâmica com fluxo sanguíneo em artérias, objeto de estudo desse projeto. Mesmo com os rápidos avanços da tecnologia computacional e medicina nos últimos anos, o estudo das propriedades reológicas do sangue no interior do corpo humano continua bastante limitado. A principal razão para isto é a dificuldade na realização de experimentos para obtenção de dados, procedimento na maioria dos casos extremamente invasivo e financeiramente dispendioso. Dessa forma, nota-se a importância de prover uma ferramenta numérica que auxilie na investigação do escoamento de fluídos não newtonianos. Estudos em hemodinâmica que utilizam a dinâmica dos fluidos computacional (CFD) vem ganhando espaço, tanto para estudos de caráter patient-specific com a finalidade de auxiliar na tomada de decisão quanto em testes de equipamentos e dispositivos médicos ou procedimentos cirúrgicos complexos. O presente projeto de pesquisa é dedicado à solução numérica de escoamentos de fluidos não newtonianos utilizando o ambiente de código aberto OpenFOAM. Atenção especial é voltada à análise de diferentes modelos reológicos para avaliar o comportamento do sangue como fluido não newtoniano no interior de vasos sanguíneos.