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Modelado de Bombas Peristálticas con Respecto a las Propiedades del Material del Tubo Viscoelástico y Efectos de Fatiga

Autores: Hostettler, Marco; Grüter, Raphael; Stingelin, Simon; De Lorenzi, Flavio; Fuechslin, Rudolf M.; Jacomet, Cyrill; Koll, Stephan; Wilhelm, Dirk; Boiger, Gernot K.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Modelado de Bombas Peristálticas con Respecto a las Propiedades del Material del Tubo Viscoelástico y Efectos de Fatiga


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Mecánica

Palabras clave

Bomba peristáltica
Tecnología
Tasas de flujo
Material del tubo
Frecuencia de la bomba
Dinámica de fluidos

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La tecnología de bombas peristálticas se utiliza ampliamente donde se requieren tasas de flujo volumétrico relativamente bajas y altamente precisas, y donde se debe excluir la contaminación del fluido. Así, los campos de aplicación típicos incluyen alimentos, productos farmacéuticos, tecnología médica y análisis. En ciertos casos, cuando se aplica en conjunto con material de tubería basado en polímeros, se informa que las tasas de flujo peristáltico suministradas son significativamente más bajas que las tasas de flujo establecidas esperadas. Dichas reducciones de la tasa de flujo están relacionadas con (i) el material de la tubería elegido, (ii) los efectos de fatiga del material de la tubería y (iii) la frecuencia de la bomba aplicada. Este trabajo presenta un solucionador de bomba peristáltica rápido, dinámico, multifísico y unidimensional, que se demuestra que captura todos los efectos cualitativamente relevantes en términos de reducción de la tasa de flujo peristáltico dentro de bombas peristálticas lineales. El solucionador numérico abarca la dinámica de fluidos laminar, las restricciones geométricas proporcionadas por el funcionamiento de la bomba peristáltica, así como las propiedades del material de la tubería viscoelástica y los efectos de fatiga del material de la tubería. Se llevaron a cabo una variedad de experimentos de validación en este trabajo. Los experimentos apuntan al alto grado de precisión cuantitativa del nuevo software y lo califican como la base para elaborar una corrección de accionamiento a priori.

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