Verificación del Modelo y Sensibilidad al Error de las Características Tensoriales Relacionadas con la Turbulencia en Simulaciones de Flujo Sanguíneo Pulsátil
Autores: Andersson, Magnus; Karlsson, Matts
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Verificación del Modelo y Sensibilidad al Error de las Características Tensoriales Relacionadas con la Turbulencia en Simulaciones de Flujo Sanguíneo Pulsátil
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Verificación
Validación
Cuantificación de la incertidumbre
Modelado del flujo cardiovascular
Estudios similares a turbulentos
Dinámica de fluidos computacional
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La verificación, validación y cuantificación de la incertidumbre del modelo son procedimientos esenciales para estimar errores en la modelización del flujo cardiovascular, donde se necesitan niveles de confianza aceptables para la fiabilidad clínica. Aunque se observan con frecuencia estudios más similares a turbulencias dentro de la comunidad de biofluidos, las directrices de modelización prácticas son escasas. Los procedimientos de verificación determinan el acuerdo entre el modelo conceptual y su solución numérica al comparar, por ejemplo, los errores relacionados con la discretización y el promedio de fases de parámetros de salida específicos. Este estudio de dinámica de fluidos computacional (CFD) presenta un enfoque de verificación integral y práctico para las predicciones de flujo sanguíneo pulsátil similar a turbulento, considerando la amplitud y forma del campo tensorial relacionado con la turbulencia utilizando mapeo invariante anisotrópico. Estos procedimientos se demostraron al investigar las características del tensor de esfuerzo de Reynolds en un modelo de coartación aórtica específico del paciente, centrándose en los errores relacionados con la modelización asociados con la resolución espaciotemporal y el tamaño de muestreo del promedio de fases. Los hallazgos de este trabajo sugieren que también se debe prestar atención a la reducción de los errores relacionados con el promedio de fases, ya que estos podrían fácilmente superar los errores asociados con la resolución espaciotemporal al incluir muy pocos ciclos cardíacos. Además, es probable que se necesiten sustancialmente más ciclos de los que se informan típicamente para estos regímenes de flujo para converger suficientemente las características del tensor en instantes de fase. Aquí, grados más altos de direcciones fluctuantes activas, especialmente de amplitudes más bajas, parecieron ser las características de turbulencia más sensibles.
Descripción
La verificación, validación y cuantificación de la incertidumbre del modelo son procedimientos esenciales para estimar errores en la modelización del flujo cardiovascular, donde se necesitan niveles de confianza aceptables para la fiabilidad clínica. Aunque se observan con frecuencia estudios más similares a turbulencias dentro de la comunidad de biofluidos, las directrices de modelización prácticas son escasas. Los procedimientos de verificación determinan el acuerdo entre el modelo conceptual y su solución numérica al comparar, por ejemplo, los errores relacionados con la discretización y el promedio de fases de parámetros de salida específicos. Este estudio de dinámica de fluidos computacional (CFD) presenta un enfoque de verificación integral y práctico para las predicciones de flujo sanguíneo pulsátil similar a turbulento, considerando la amplitud y forma del campo tensorial relacionado con la turbulencia utilizando mapeo invariante anisotrópico. Estos procedimientos se demostraron al investigar las características del tensor de esfuerzo de Reynolds en un modelo de coartación aórtica específico del paciente, centrándose en los errores relacionados con la modelización asociados con la resolución espaciotemporal y el tamaño de muestreo del promedio de fases. Los hallazgos de este trabajo sugieren que también se debe prestar atención a la reducción de los errores relacionados con el promedio de fases, ya que estos podrían fácilmente superar los errores asociados con la resolución espaciotemporal al incluir muy pocos ciclos cardíacos. Además, es probable que se necesiten sustancialmente más ciclos de los que se informan típicamente para estos regímenes de flujo para converger suficientemente las características del tensor en instantes de fase. Aquí, grados más altos de direcciones fluctuantes activas, especialmente de amplitudes más bajas, parecieron ser las características de turbulencia más sensibles.