Uso de Funções de Green no estudo da biotransferência de calor tridimensional considerando efeitos de perfusão sanguínea e metabolismo

Green Function based solution of the threedimensional bioheat transfer problem considering perfusion and metabolism

dc.contributorGuimarães, Gilmar
dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/8168905928139438
dc.contributorSilva, Sandro Metrevelle Marcondes de Lima e
dc.contributorAraújo, Cleudmar Amaral de
dc.creatorOliveira, Eduardo Peixoto de
dc.date2019-01-14T15:00:37Z
dc.date2019-01-14T15:00:37Z
dc.date2018-06-26
dc.date.accessioned2023-09-28T20:15:51Z
dc.date.available2023-09-28T20:15:51Z
dc.identifierOLIVEIRA, Eduardo Peixoto de. Uso de Funções de Green no estudo da biotransferência de calor tridimensional considerando efeitos de perfusão sanguínea e metabolismo. 2018. 100f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2018. Disponível em: http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2018.1217
dc.identifierhttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/23813
dc.identifierhttp://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2018.1217
dc.identifier.urihttps://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/9046473
dc.descriptionThe present work rely on presenting analytical solutions for bioheat transfer problems using Green's Functions (GF). In the modeling process for an in vivo tissue, both metabolism and blood perfusion effects were considered. The first was taken as a heat source and, the other is modeled as proportional to the temperature difference between the body core and the tissue. The classic conduction equation when combined with those two assumptions is named Pennes' Bioheat transfer model. Using Green's function for obtaining the equation solution for this problem is justified for the possibility of its use in many different geometries and boundary conditions that could be both heterogeneous or time-spacing dependent. The problem solved is 3-D time-dependent, and, with GF it can be treated as three independent problems in each direction so the equation-solution would be simply the superposition for the correspondent GF in each direction, just multiplying each other. Also the theoretical bases of the technique, 1-D problems solution and verification and the 3-D transient problem in a domain corresponding a biological tissue, so as its intrinsic verification are presented. By using GF as the way for obtaining the analytical solution of heat conduction problems it can help in understanding the physical meaning of each term of the equation-solution and, once the exact solution is obtained, one can use it to build computational routines and codes in order to reduce the computational cost and improve accuracy.
dc.descriptionDissertação (Mestrado)
dc.descriptionEste trabalho dedica-se à obtenção de soluções analíticas de problemas de biotransferência de calor usando Funções de Green (FG). O estudo leva em consideração os efeitos decorrentes da pulsação do sangue no interior de um tecido in vivo, conhecida como perfusão sanguínea, combinada com os efeitos metabólicos inerentes do organismo. O primeiro efeito é tomado como sendo proporcional à diferença entre as temperaturas do tecido e do interior do corpo e o segundo como termo-fonte na equação da difusão do calor. A equação da difusão de calor quando construída seguindo tais hipóteses é conhecida como Modelo de Pennes para a Biotransferência de Calor. O uso de Funções de Green como técnica de obtenção de soluções analíticas justifica-se pela possibilidade de obtenção de soluções dos mais diversos tipos de problemas de condução de calor com geometrias ortogonais, condições de contorno não homogêneas e podendo, ainda, variar com o tempo e o espaço. O problema tratado é tridimensional e transiente, e, com o uso de Funções de Green, pode-se resolvê-lo indentificando o tipo de problema em cada uma das direções e escrever a equação-solução em termos da superposição das Funções de Green correspondentes em cada caso. Apresentam-se neste trabalho a fundamentação teórica da técnica, resolução e validação de problemas unidimensionais e a obtenção do campo de temperaturas em um domínio representativo de um tecido biológico tridimensional, bem como sua verificação intrínseca. O uso das FG auxilia também na interpretação dos termos da equação-solução do problema e, uma vez tendo-se em mãos uma solução exata, pode-se utilizá-la na implementação de rotinas computacionais com o intuito de redução de custos computacionais e aumento da precisão.
dc.formatapplication/pdf
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândia
dc.publisherBrasil
dc.publisherPrograma de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
dc.rightsAcesso Aberto
dc.subjectAnalytical solution
dc.subjectHeat conduction
dc.subjectBioheat transfer
dc.subjectGreen's Functions
dc.subjectCondução de calor
dc.subjectFunções de Green
dc.subjectSolução analítica
dc.subjectBiotransferência de calor
dc.subjectEngenharia mecânica
dc.subjectCalor - Condução
dc.subjectGreen, Funções de
dc.subjectCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::FENOMENOS DE TRANSPORTE::TRANSFERENCIA DE CALOR
dc.titleUso de Funções de Green no estudo da biotransferência de calor tridimensional considerando efeitos de perfusão sanguínea e metabolismo
dc.titleGreen Function based solution of the threedimensional bioheat transfer problem considering perfusion and metabolism
dc.typeDissertação


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