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Técnicas de Decomposición Modal: Aplicación en Estructuras Coherentes para un Modelo de Aneurisma Sacular

Autores: Yu, Paulo; Durgesh, Vibhav

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Técnicas de Decomposición Modal: Aplicación en Estructuras Coherentes para un Modelo de Aneurisma Sacular


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Mecánica

Palabras clave

Aneurismas
Comportamiento del flujo
Descomposición Ortogonal Propia
Descomposición de Modos Dinámicos
Velocimetría de Imágenes de Partículas
Campo de flujo

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los aneurismas son expansiones localizadas de los vasos sanguíneos que pueden ser fatales al romperse. Los estudios han demostrado que los flujos de aneurismas exhiben fenómenos de flujo complejos que consisten en estructuras vórtices únicas o múltiples que se mueven dentro del ciclo de flujo. Comprender los comportamientos de flujo complejos de los aneurismas sigue siendo un desafío. Por lo tanto, el objetivo de este estudio es cuantificar el comportamiento del flujo y extraer conocimientos físicos sobre los flujos de aneurismas utilizando métodos avanzados de descomposición de datos, Descomposición Ortogonal Propia (POD) y Descomposición de Modos Dinámicos (DMD). Los datos del campo de velocidad se obtuvieron realizando Velocimetría de Imágenes de Partículas 2D (2D PIV) en el plano medio de un modelo idealizado de aneurisma sacular rígido. Las condiciones de flujo de entrada se establecieron en Rep=50 y 150 para un alfa fijo=2 utilizando un sistema de bomba de pistón controlado con precisión. Se utilizó POD para cuantificar las características espaciales de los flujos, mientras que DMD se utilizó para obtener información sobre la dinámica. Los resultados obtenidos de POD y DMD mostraron la capacidad de ambos métodos para cuantificar el campo de flujo, con los modos obtenidos proporcionando diferentes perspectivas sobre la evolución del flujo en el aneurisma. El paso de ajuste de curva de los coeficientes de POD que varían en el tiempo, y la selección adecuada de los modos de DMD en función de su contribución energética, permitieron que los modelos matemáticos de flujo de POD y DMD reconstruyeran campos de flujo en cualquier instante de tiempo dado. Esto puede ser utilizado para la validación de datos numéricos o computacionales.

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