Construção de um dispositivo de simulação do escoamento pulsátil em artérias

Abstract

Este projeto visa à análise cinemática de um arranjo experimental capaz de reproduzir o fluxo sanguíneo em artérias. O mecanismo procura realizar esse escoamento através de um sistema came-seguidor juntamente com um sistema hidráulico, utilizando êmbolo e duas válvulas controladoras de fluxo. O mecanismo came-seguidor será utilizado devido a sua versatilidade em garantir que o escoamento sanguíneo ocorra durante um ciclo cardíaco. A came será radial com seguidores de roletes. O seguidor de roletes será ligado ao cilindro hidráulico que controla o fluxo sanguíneo. Um tubo de látex foi acoplado ao sistema hidráulico representando a aorta abdominal, foi confeccionado com as dimensões reais desta artéria e o látex foi escolhido, pois possui um coeficiente de elasticidade muito próximo da artéria. Um manômetro foi acoplado ao sistema para medir a pressão no interior do tubo de látex. Na sequência um tubo de complacência simular as perdas de carga do sistema circulatório. O deslocamento radial do tubo de látex e variação de pressão do manômetro foram monitorados através de filmagem. Posteriormente, os resultados experimentais foram comparados e validados com os resultados numéricos obtidos com o programa ANSYS e com a literatura

This project aims to kinematic analysis of an experimental apparatus able to reproduce the blood flow in arteries. The mechanism cam-follower and the hydraulic system using piston and two controlling valves of flow were used to realize the fluid flow. The camfollower mechanism was used to ensure that the fluid flow occurs during the cardiac cycle. The cam is radial with roller followers. The follower roller is connected to the hydraulic cylinder which controls the fluid flow. A latex tube was attached to the hydraulic system representing the abdominal aorta. The latex tube has the same real dimensions of this artery and it was chosen due the modulus of elasticity very close to the artery. A manometer was used to measure the outlet pressure of latex tube. After latex tube there is a complacency tube to control the pressure drop of circulatory system. The radial displacement of the latex tube and pressure variation of the manometer were monitored through filming. The experimental results were compared and validated with numerical results obtained with ANSYS software and with literature