Examinando por Materia "Flujo"

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    PublicaciónAcceso abierto
    Comparación de simulación de flujo y presiones en un vaso con aneurisma usando hipótesis de pared rígida vs pared flexible
    (Universidad EIA, 2022) Marulanda, José Alejandro; Ospina Muñoz, Walter Antonio; Montoya Goez, Yesid
    RESUMEN: La mayoría de las simulaciones fluídicas existentes a nivel cerebrovascular se usan con Modelado de Elementos Finitos (FEM), o Mecánica de Fluidos Computacional (CFD) y se asume la pared del vaso como rígida, lo que puede no reflejar el comportamiento real del vaso; por tanto, es preciso mejorar las simulaciones con el objetivo de que sean más acordes a la naturaleza real de los vasos, permitiendo posiblemente mejorar el diseño, por ejemplo, de dispositivos para la retención de aneurismas como los stents. En este trabajo de grado se propone usar la técnica de métodos libre de malla, con las funciones de base radial para la simulación del flujo en distintos casos. Haciendo uso del lenguaje de programación Python y sus librerías, se realizaron pruebas con funciones de base radial, partiendo desde el caso más sencillo que es la interpolación, luego la solución de una ecuación diferencial en 1D para el flujo entre placas y un cilindro, luego resolver una ecuación diferencial que define la temperatura en una placa en 2D hasta la solución de dos ecuaciones diferenciales que definen el comportamiento del flujo entre paredes paralelas y un cilindro en 2D, junto a la solución de sistemas de ecuaciones no lineales, encontrando que las funciones de base radial son un método efectivo para las solución de las ecuaciones de Navier-Stokes, porque emulan adecuadamente el comportamiento del flujo en las diferentes simulaciones realizadas, logrando obtener el perfil de velocidad del flujo a través de un cilindro en 2D. Este trabajo servirá para la realización de investigaciones posteriores que permitan la simulación de problemas más complejos, como la simulación de flujo en un aneurisma, inflamación de la vejiga o vasos; entre otras.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Efecto de la geometría en las condiciones de flujo y esfuerzos en el acueducto de Silvio
    (Universidad EIA, 2019) González Pereira, Juan Pablo; Montoya Góez, Yesid
    La hidrocefalia es una enfermedad con una alta incidencia tanto en neonatos (1 en cada 1000 nacidos vivos) como en pacientes de edad avanzada. En el caso de los neonatos es usual que esta patología se genere de forma congénita por medio de un cerramiento de los conductos cerebrales. El Acueducto de Silvio (AS) es uno de los conductos que donde se genera hidrocefalia al obstruirse y lo que lleva a la disminución o cierre por completo el flujo de líquido cefalorraquídeo. Diversos estudios han simulado y hecho intentos para medir los patrones de flujo y presiones a través del AS, no obstante, las simulaciones realizadas por Computational Fluid Dynamics (CFD) y las mediciones realizadas con diferentes técnicas de imagenología resultan disímiles entre sí. Se ha especulado que uno de los principales factores que genera estas diferencias de la geometría del mismo AS, siendo un órgano relativamente pequeño, pero con características similares entre pacientes, la geometría puede tener cambios significativos de un paciente a otro. En este trabajo de grado se plantea realizar el estudio comparativo entre diferentes geometrías en el AS aplicando las mismas condiciones de frontera y simulando los patrones de presión, flujo y líneas de corriente por medio de técnicas computacionales de mecánica de fluidos computacional (CFD). Se partirá de imágenes médicas de resonancia magnética (MRI) en neonatos e infantes menores a 9 años para tomar diferentes patrones geométricos del AS. Los resultados muestran que la velocidad y esfuerzos cortantes, y por lo tanto el patrón de flujo, son sensibles a los cambios en la geometría del AS. También se encontró que no hay cambios significativos en la distribución de las presiones.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Simulación de flujo permanente en un canal abierto
    (Universidad EIA, 2001) Henao Monsalve, Verónica Del Pilar; Hincapié Reyes, Roberto Carlos; Universidad EIA
    RESUMEN: El objetivo de este trabajo de grado es desarrollar un programa para observar perfiles de flujo en condiciones permanentes, a través de un canal abierto formado por tramos prismáticos y ayudar al estudioso en su comprensión, mediante la visualización y participación interactiva. Para este cometido se ha implementado un programa de simulación, que permita observar el cambio en el perfil de flujo al variar la geometría de la sección transversal, la rugosidad y pendiente de los tramos que conforman el canal y la altura de los embalses entre los que se transporta el agua, ubicados aguas arriba y aguas abajo del sistema. Se adjunta un programa compilado y su código fuente, para simular el perfil de flujo, de acuerdo a las condiciones antes mencionadas. Se utiliza un modelo de cálculo simplificado que solo comprende flujo gradualmente variado, por lo que pueden presentarse cambios abruptos en la pendiente del perfil en zonas donde se puedan presentar condiciones de flujo rápidamente variado. Estos cambios se observan solamente cuando se realizan acercamientos en la gráfica en ciertas partes de la misma. La simulación se encuentra instalada en el sitio del área de Mecánica de Fluidos y Recursos Hidráulicos de la “Escuela de Ingeniería de Antioquia” (http://fluidos.eia.edu.co), para su aplicación mediante la conexión vía Internet. Así pues, la simulación de flujo permanente en un canal abierto es una ayuda tanto para su comprensión como para su estudio.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Simulador de flujo de un segmento cardiovascular
    (Universidad EIA, 2021) Solano Pernett, Jorge Mario; López Isaza, Sergio; Montoya Góez, Yesid
    RESUMEN: Dia a día se desarrollan todo tipo de avances tecnológicos con el objetivo de hacer sencillos los procesos, debido a esto, el uso de simuladores diseñados para entrenamiento medico ha aumentado significativamente en los últimos años, los cuales, son diseñados para el entrenamiento en diferentes procedimientos clínicos con el objetivo de desarrollar habilidades específicas, es por todo lo anterior que el desarrollo de este tipo de tecnologías aportaría de gran manera y significativamente el entrenamiento de médicos especialistas en formación, así como también aportaría a entender el comportamiento de dispositivos implantables y no implantables dentro del sistema cardiovascular. Se diseña y construye un simulador de flujo de un segmento vascular, el cual es controlado a partir de una señal de flujo, cuya función es de ser empleado como potencial herramienta para entrenamiento medico en el uso e implante de dispositivos intravasculares y entendimiento de la hidrodinámica vascular. Se realizaron pruebas semi controladas para realizar una evaluación del comportamiento del simulador ante diferentes flujos como variable de entrada del sistema, y se le dió una calificación de acuerdo con el criterio de expertos.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Simulador para entrenamiento de procedimientos endovasculares
    (Universidad EIA, 2021) Hurtado Gaviria, David; Montoya, Yesid; Ospina, Walter Antonio; Torres Villa, Robinson
    RESUMEN: Como parte de la formación de los médicos especialistas en el área de hemodinamia, estos son formados en el tratamiento de accidentes cerebrovasculares (ACV) deben entrenarse. Como parte del entrenamiento en las especialidades de neurocirugía endovascular suelen usarse simuladores para el entrenamiento de los residentes de medicina con el fin de desarrollar habilidades que salven vidas. En este trabajo se desarrolla un prototipo de un simulador para procedimientos endovasculares. El diseño se hizo bajo la metodología de Nigel Cross que incluye el diseño de concepto y el diseño en detalle. Como resultado, el simulador permite un flujo pulsátil y la inserción de dispositivos endovasculares y este reconoce cuando el flujo disminuye, pudiendo activar un mecanismo de control que aumenta la frecuencia cardíaca al reconocer un flujo menor a 0.1146 L/min. También, el dispositivo recrea la presión intracraneal y mide está presión con un manómetro.