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Comparación del Comportamiento del Flujo en Modelos de Aneurismas Saculares Usando Descomposición Ortogonal Apropiada

Autores: Yu, Paulo; Durgesh, Vibhav

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Comparación del Comportamiento del Flujo en Modelos de Aneurismas Saculares Usando Descomposición Ortogonal Apropiada


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Mecánica

Palabras clave

Aneurismas
Características del flujo
Geometrías
Condiciones de entrada
Descomposición Ortogonal Propia
PIV

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los aneurismas son una dilatación anormal de un vaso sanguíneo. Estudios previos han mostrado la presencia de estructuras de flujo complejas en los aneurismas. El objetivo de este estudio fue cuantificar las características del flujo observadas en dos geometrías de aneurismas saculares seleccionadas en una variedad de condiciones de entrada utilizando la Descomposición Ortogonal Proper (POD). Para este propósito, se utilizaron dos modelos de aneurismas saculares de pared rígida (es decir, el factor de cuello de botella de 1 y 1.6), y las condiciones de entrada se variaron utilizando un número de Reynolds pico (Rep) de 50 a 270 y un número de Womersley (alpha) de 2 a 5. Los datos del campo de flujo de velocidad para las geometrías de aneurismas estudiadas se adquirieron utilizando Velocimetría de Imagen de Partículas (PIV). El campo de flujo promedio de la medición PIV mostró que la geometría del modelo y Rep tienen un impacto más significativo en el campo de flujo promedio que las variaciones en alpha. Los resultados de POD mostraron que el método fue capaz de cuantificar las características del campo de flujo entre las dos geometrías del modelo. Las formas de modo obtenidas mostraron diferentes estructuras espaciales para cada escenario de entrada y modelos. Los resultados de energía de POD mostraron que más del 80% de la energía cinética fluctuante se capturó dentro de cinco modos de POD para los escenarios de flujo BF=1.0, mientras que se capturaron dentro de diez modos para BF=1.6. Los resultados del coeficiente variable en el tiempo mostraron la compleja interacción de los modos de POD en diferentes escenarios de entrada, destacando modos importantes en diferentes fases del ciclo de flujo. Los resultados de reconstrucción de bajo orden mostraron que la estructura vórtica o bien se movía hacia afuera o permanecía dentro del aneurisma, y este comportamiento dependía en gran medida de alpha, Rep y la geometría del modelo, lo cual no era evidente en los resultados promedio de PIV.

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