Simulación de la dinámica bidimensional del flujo de concentraciones de gases (O2 y CO2) en los sacos alveolares pulmonares

Abstract

Resumen

La dinámica del transporte de gases pulmonares en los sacos alveolares es generado por el mecanismo de la respiración, as como la distribución e intercambio desde el sistema cardiovascular. Mediante un modelo matemático, se analizó la dinámica de los gases pulmonares. Mediante el método de Galerkin, se probó la existencia y unicidad de soluciones débiles para el modelo, en coordenadas Lagrangiana-Euleriana Arbitraria (ALE). Para la simulación se ha utilizó el método de elementos finitos con factor de estabilización de proyección local (LPS); las estimativas para la ecuación del modelo, muestran que la discipación de la energía para el fluido y para la concentración de gases, depende del movimiento del dominio, viscosidad del fluido, as como las propiedad físicas del gas de transporte. En conclusión, la discipación de energía para la concentración de los gases pulmonares, inicia con la deformación del dominio, el cual debe ser mayor que el cociente entre el coeficiente de solubilidad en la sangre del gas y el coeficiente de difusión; además el factor de estabilización LPS, permite la convergencia en la solución numérica.