Análise numérica do escoamento de fluido em tubos elásticos

• Ano de defesa: 2010
• Autor(a) principal: Cicigliano, Emerson Carlos dos Santos [UNESP]
• Orientador(a): Melo, Gilberto Pechoto de [UNESP], Paschoalini, Amarildo Tabone [UNESP]
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Método dos elementos finitos; Bioengenharia; Interação fluido-estrutura; Fluxo pulsátil
• Palavras-chave em Inglês: Finite element method; Fluid structure interaction; Pulsatile flow; Bioengineering
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/94514

O presente trabalho propõe-se a modelar, analisar, e comparar os efeitos do escoamento de um fluido dentro de um tubo elástico. Esses efeitos, por sua vez, serão ocasionados por uma variação de pressão nesse fluido. Para tanto, através das propriedades físicas e mecânicas do tubo e do fluido, foi calculado o deslocamento da parede do tubo, vazão e velocidade do fluido. Essa modelagem tem como intenção comparar numericamente um arranjo que visa simular uma pulsação com características próximas as do coração humano. Através da construção de duas geometrias cilíndricas que representam domínios distintos (estrutura e fluido) que foram acoplados em sua interface, foi possível fazer um estudo da interação fluido-estrutura (FSI) utilizando o software comercial ANSYS, obtendo assim um estudo tri-dimensional do problema. Os resultados mostraram que o deslocamento da interface fluido-estrutura ocorreu simultaneamente, confirmando, portanto, a correta aplicação do comando FSIN. O fluido é considerado incompressível e Newtoniano e é governado pelas equações de Navier-Stokes. As paredes da estrutura são modeladas a partir da Lei de Hooke. Por fim, uma solução numérica é desenvolvida utilizando o Método dos Elementos Finitos