Inyección de Cápsulas Deformables en un Reservorio: Un Análisis Sistemático
Autores: Coclite, Alessandro; Gambaruto, Alberto M.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Inyección de Cápsulas Deformables en un Reservorio: Un Análisis Sistemático
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Dinámica de glóbulos rojos
Cápsulas inyectables
Administración de fármacos
Estudio computacional
Tamaños de cápsulas deformables
Dimensiones de canales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Motivados por la dinámica de los glóbulos rojos y las cápsulas inyectables para la entrega de medicamentos, en este artículo se lleva a cabo un estudio computacional de la eyección de cápsulas desde un canal estrecho hacia un reservorio para una combinación de tamaños de cápsulas deformables y dimensiones del canal que varían. Se acopla un modelo de membrana de masa-resorte a un solucionador de modelo de Lattice Boltzmann con frontera inmersa. El objetivo del presente trabajo es la descripción del movimiento de las cápsulas, la deformación y la respuesta del fluido debido a la dinámica compleja de las partículas. Las interacciones entre las cápsulas afectan el campo de velocidad local y son responsables de la dinámica observada. También se observa que la deformabilidad de la membrana de la cápsula afecta la interacción entre cápsulas. Observamos que el tren de tres partículas homogeniza localmente el campo de velocidad y la cápsula líder viaja más rápido que las otras dos cápsulas rezagadas. Las variaciones en el tamaño del reservorio no parecen ser relevantes, mientras que la relación entre el diámetro de la cápsula y el diámetro del canal, así como la relación entre el diámetro de la cápsula y el espacio entre cápsulas, juegan un papel importante. Este conjunto de flujo no ha sido cubierto en la literatura, y en consecuencia nos enfocamos en describir el movimiento de las cápsulas, la deformación de la membrana y la dinámica de fluidos, como una investigación preliminar en este campo.
Descripción
Motivados por la dinámica de los glóbulos rojos y las cápsulas inyectables para la entrega de medicamentos, en este artículo se lleva a cabo un estudio computacional de la eyección de cápsulas desde un canal estrecho hacia un reservorio para una combinación de tamaños de cápsulas deformables y dimensiones del canal que varían. Se acopla un modelo de membrana de masa-resorte a un solucionador de modelo de Lattice Boltzmann con frontera inmersa. El objetivo del presente trabajo es la descripción del movimiento de las cápsulas, la deformación y la respuesta del fluido debido a la dinámica compleja de las partículas. Las interacciones entre las cápsulas afectan el campo de velocidad local y son responsables de la dinámica observada. También se observa que la deformabilidad de la membrana de la cápsula afecta la interacción entre cápsulas. Observamos que el tren de tres partículas homogeniza localmente el campo de velocidad y la cápsula líder viaja más rápido que las otras dos cápsulas rezagadas. Las variaciones en el tamaño del reservorio no parecen ser relevantes, mientras que la relación entre el diámetro de la cápsula y el diámetro del canal, así como la relación entre el diámetro de la cápsula y el espacio entre cápsulas, juegan un papel importante. Este conjunto de flujo no ha sido cubierto en la literatura, y en consecuencia nos enfocamos en describir el movimiento de las cápsulas, la deformación de la membrana y la dinámica de fluidos, como una investigación preliminar en este campo.