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Modelo de transporte de partículas no newtoniano a escala de continuum para hemorreología

Autores: Schenkel, Torsten; Halliday, Ian

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2021

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Acceso abierto

Artículo científico
2021

Modelo de transporte de partículas no newtoniano a escala de continuum para hemorreología


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Escala continua
Modelo de transporte de partículas
Glóbulos rojos
Simulaciones de hemodinámica
Multi-escalado
Modelos de reología

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 51

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Presentamos un modelo de transporte de partículas en escala continua para glóbulos rojos siguiendo argumentos de colisión, en una formulación de flujo difusivo. El modelo se implementa en FOAM, en un marco adecuado para simulaciones de hemodinámica y adaptado a la multi-escala. Específicamente, el marco que presentamos es capaz de incorporar modelos de coeficientes de transporte que se derivarán, prospectivamente, a partir de simulaciones meso-escala complementarias pero independientes. Para los propósitos actuales, consideramos modelos reológicos semi-mecanísticos modernos, que implementamos y probamos como representantes de dichos datos. El modelo se verifica con respecto a una solución analítica conocida y muestra un excelente acuerdo para mallas de alta calidad y un buen acuerdo para mallas típicas utilizadas en simulaciones de flujo vascular. Los resultados de la simulación para diferentes escalas de tamaño y tiempo muestran que la migración de glóbulos rojos ocurre en escalas de tiempo fisiológicamente relevantes en vasos pequeños inferiores a 1 mm y que la concentración de hematocrito modula la viscosidad no newtoniana. Este modelo forma parte de un enfoque multi-escala para la hemorreología y los parámetros del modelo se derivarán de simulaciones meso-escala utilizando métodos de Lattice Boltzmann multi-componentes. El código está disponible para investigadores interesados.

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