Modelado de procesos de transferencia de calor en intercambiadores de calor para bypass cardiopulmonar
Autores: Danilova, Valentyna; Shlykov, Vladyslav; Kotovskyi, Vitalii; Viniakov, Nikolaj; eok, Andela
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Modelado de procesos de transferencia de calor en intercambiadores de calor para bypass cardiopulmonar
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Intercambio de calor
Regulación de temperatura
Bypass cardiopulmonar
Circuito de control de temperatura
Modelos matemáticos
Microcontrolador
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
Se propone un modelo del proceso de intercambio de calor en el intercambiador de calor del dispositivo de bypass cardiopulmonar que permite la automatización del proceso de regulación de la temperatura en el bypass cardiopulmonar con una precisión de +/-1 grado Celsius durante la cirugía cardíaca bajo enfriamiento y calentamiento controlado del corazón y el cerebro del paciente. El propósito de esta investigación es crear un concepto y modelo del circuito de control de temperatura utilizando el sistema MSC Easy5, la creación de modelos matemáticos de bloques del circuito de control de temperatura, y la descripción del principio de control de temperatura en el circuito de bypass cardiopulmonar. El modelo del bucle de control de temperatura en el intercambiador de calor de la máquina corazón-pulmón fue creado utilizando el sistema MSC Easy5 con un microcontrolador programable. El microcontrolador implementa un algoritmo de control de temperatura especializado en lenguaje C. El modelo permite la creación de un prototipo virtual completo de un dispositivo de control de temperatura en un intercambiador de calor, y ayuda a realizar pruebas virtuales del dispositivo desarrollado en la etapa de diseño. El modelo identifica fallos en el sistema de control e influye en las decisiones tomadas antes de producir un prototipo oficial del producto.
Descripción
Se propone un modelo del proceso de intercambio de calor en el intercambiador de calor del dispositivo de bypass cardiopulmonar que permite la automatización del proceso de regulación de la temperatura en el bypass cardiopulmonar con una precisión de +/-1 grado Celsius durante la cirugía cardíaca bajo enfriamiento y calentamiento controlado del corazón y el cerebro del paciente. El propósito de esta investigación es crear un concepto y modelo del circuito de control de temperatura utilizando el sistema MSC Easy5, la creación de modelos matemáticos de bloques del circuito de control de temperatura, y la descripción del principio de control de temperatura en el circuito de bypass cardiopulmonar. El modelo del bucle de control de temperatura en el intercambiador de calor de la máquina corazón-pulmón fue creado utilizando el sistema MSC Easy5 con un microcontrolador programable. El microcontrolador implementa un algoritmo de control de temperatura especializado en lenguaje C. El modelo permite la creación de un prototipo virtual completo de un dispositivo de control de temperatura en un intercambiador de calor, y ayuda a realizar pruebas virtuales del dispositivo desarrollado en la etapa de diseño. El modelo identifica fallos en el sistema de control e influye en las decisiones tomadas antes de producir un prototipo oficial del producto.