Estudio numérico de la marginación de partículas en un flujo de canal cuadrado con glóbulos rojos
Autores: Oh, Dongig; Ii, Satoshi; Takagi, Shu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Estudio numérico de la marginación de partículas en un flujo de canal cuadrado con glóbulos rojos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Glóbulos rojos
Marginación de plaquetas
Simulaciones numéricas directas
Tasa de cizallamiento
Tamaño del canal
Valor de hematocrito
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Los glóbulos rojos fluyen cerca del eje en un pequeño vaso, conocido como acumulación axial. Esto provoca una región llamada la capa libre de células, que no contiene glóbulos rojos cerca de la pared. Luego, pequeñas partículas como las plaquetas salen hacia la capa libre de células. Este fenómeno se llama marginación de plaquetas. En este estudio, relacionado con este fenómeno, se realizaron simulaciones numéricas directas utilizando el método de frontera sumergida. Se investigaron los efectos de la tasa de cizallamiento, el tamaño del canal y el valor de hematocrito en el flujo impulsado por presión en un tubo recto con una sección transversal cuadrada. Los resultados de la simulación indicaron que la tasa de marginación, que es la relación entre la distancia recorrida en la dirección del flujo y la distancia de marginación en la dirección de la pared, es independiente de la tasa de cizallamiento. Se encontró que el efecto del tamaño del canal sobre la marginación de plaquetas se escalaba bien al introducir un parámetro adimensional, que incluía la tasa de cizallamiento y el área efectiva del movimiento de las partículas. También se encontró que la tasa de marginación variaba de manera no lineal con el hematocrito del tubo. Esto se debió al efecto de exclusión de volumen de los glóbulos rojos, que facilitaba o dificultaba el movimiento de las partículas dependiendo del hematocrito. También se encontró la relación entre la posición estable de las partículas cerca de la esquina y el ancho de la capa libre de células. Además, las fluctuaciones de velocidad normalizadas por la tasa de cizallamiento de la pared en una sección transversal colapsaron en una curva en las simulaciones presentadas. Esto indica que la fuerza lateral que actúa sobre las partículas aumenta linealmente con la tasa de cizallamiento.
Descripción
Los glóbulos rojos fluyen cerca del eje en un pequeño vaso, conocido como acumulación axial. Esto provoca una región llamada la capa libre de células, que no contiene glóbulos rojos cerca de la pared. Luego, pequeñas partículas como las plaquetas salen hacia la capa libre de células. Este fenómeno se llama marginación de plaquetas. En este estudio, relacionado con este fenómeno, se realizaron simulaciones numéricas directas utilizando el método de frontera sumergida. Se investigaron los efectos de la tasa de cizallamiento, el tamaño del canal y el valor de hematocrito en el flujo impulsado por presión en un tubo recto con una sección transversal cuadrada. Los resultados de la simulación indicaron que la tasa de marginación, que es la relación entre la distancia recorrida en la dirección del flujo y la distancia de marginación en la dirección de la pared, es independiente de la tasa de cizallamiento. Se encontró que el efecto del tamaño del canal sobre la marginación de plaquetas se escalaba bien al introducir un parámetro adimensional, que incluía la tasa de cizallamiento y el área efectiva del movimiento de las partículas. También se encontró que la tasa de marginación variaba de manera no lineal con el hematocrito del tubo. Esto se debió al efecto de exclusión de volumen de los glóbulos rojos, que facilitaba o dificultaba el movimiento de las partículas dependiendo del hematocrito. También se encontró la relación entre la posición estable de las partículas cerca de la esquina y el ancho de la capa libre de células. Además, las fluctuaciones de velocidad normalizadas por la tasa de cizallamiento de la pared en una sección transversal colapsaron en una curva en las simulaciones presentadas. Esto indica que la fuerza lateral que actúa sobre las partículas aumenta linealmente con la tasa de cizallamiento.