Heart chamber modeling using Navier-Stokes equations

Autor(es)

Laryssa Abdala

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica
• Data de defesa: 2018-12-07

Membros da banca

Carlos Eduardo Keutenedjian Mady; João Frederico da Costa Azevedo Meyer; Rogério Gonçalves dos Santos

• Orientador: Maicon Ribeiro Correa; Carlos Eduardo Keutenedjian Mady

Resumo

No presente estudo, é apresentado um modelo computacional bidimensional do fluxo sanguíneo em uma câmara de um coração saudável humano, com a particular descrição do ventrículo esquerdo. O domínio e a malha utilizados para a representação espacial são fixos, o sangue é considerado como sendo um fluido newtoniano incompressível e a variação do volume da câmara é simulada a partir da introdução de uma função de capacitância que é dependente do espaço e do tempo. % Apesar de ser feita a hipótese de incompressibilidade do sangue, a função de capacitância confere ao sistema uma forma diferencial que se assemelha às equações de Navier-Stokes para fluidos compressíveis. Inicialmente é descrita a resolução do Problema de Stokes incompressível a partir do emprego de um Método de Elementos Finitos Misto estável, baseado no método de Galerkin. Em seguida, o modelo numérico é evoluído para abordar o problema completo. A partir daí, são apresentadas simulações numéricas obtidas a partir de um código elaborado em Fortran 90. Os resultados indicam uma boa aderência com a literatura médica. A partir desse modelo, foi possível aplicar as Leis da Termodinâmica a partir do qual obteve-se uma eficiência de Segunda Lei equivalente a 71%, enquanto a eficiência de Primeira Lei mostra apenas o quanto da energia metabólica vira trabalho de fluxo (AU)

• Processo FAPESP: 16/19126-2 - Um modelo computacional de um coração
• Beneficiário: Laryssa Abdala
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado