Caros alunos,
Parabéns, vocês construiram um blog muito bacana, o blog tem conteúdo, filmes, links, curiosidades...
Alguns comentários:
Referente ao primeiro período: Os assuntos poderiam ter sido mais explorados, adição de aplicações da estática, como macacos hidráulicos, etc. Alguma coisa foi complementada após o prazo. No período 2 membros do grupo não tiveram postagem nenhuma, o que prejudicou o grupo e a eles mesmos. Nota Geral:8,0 (os alunos que não tiveram postagens terão nota diferenciada)
Referente ao segundo período: O conteúdo está completo, todos os membros do grupo participaram. Nota geral: 9,0
quinta-feira, 4 de novembro de 2010
quarta-feira, 3 de novembro de 2010
Visualização de Escoamento em uma Válvula Cardíaca
Visualização de Escoamento em uma Válvula Cardíaca
Atualmente, muitas das insuficiências cardíacas podem ser sanadas através do implante de próteses valvares. Esses dispositivos apresentam diferentes concepções de projeto e são construídos de diferentes materiais. As primeiras válvulas desenvolvidas eram denominadas biológicas feitas a partir do tecido de pericárdio bovino adequadamente tratado. A primeira consideração do projeto de uma prótese de válvula cardíaca é a sobrevida possível de ser conferida ao paciente. Nesse aspecto, a durabilidade da prótese após o implante é de fundamental importância. Tal fato levou ao desenvolvimento das chamadas próteses mecânicas construídas a partir de materiais de construção mecânica, que possibilitavam uma sobrevida maior.
Entretanto, uma segunda consideração do projeto de uma prótese valvar é a turbulência
adicional provocada pelo implante no fluxo do sangue do paciente. De fato, apenas recentemente
descobriu-se que ocorre hemólise quando os níveis de intensidade turbulenta atingem valores
elevados por um extenso período de tempo. Tal ocorrência implica em uma considerável perda de
qualidade de vida do pós-operado [1].
O estudo da turbulência produzida por próteses de válvulas cardíacas biológicas utilizando fluxo de regime permanente é detalhadamente apresentado em [1]. Nesse trabalho, o ensaio em
sístole de uma prótese de válvula de esfera, Figura 1, é realizado utilizando-se de um jato livre de
baixa turbulência. As imagens do escoamento visualizado são capturadas para uma identificação
qualitativa dos níveis de turbulência produzida em diferentes regimes de escoamentos. Os
resultados são comparados qualitativamente com os resultados obtidos em [1] para válvulas
biológicas fabricadas a partir de pericárdio bovino.
Figura 1: Prótese de válvula de esfera montada no dispositivo de ensaios.
A Figura 2 apresenta um esboço do dispositivo de ensaios de válvulas cardíacas que opera em regime permanente. A prótese é devidamente afixada na seção de testes e imagens do
escoamento visualizado são obtidas com auxílio da técnica de injeção de corantes líquidos. As
imagens são capturadas utilizando-se uma câmera digital de 3,2 Mpixel com 8 bits de profundidade de cor (256 tons de cinza) suficientes para as análises propostas nesse trabalho.
escoamento visualizado são obtidas com auxílio da técnica de injeção de corantes líquidos. As
imagens são capturadas utilizando-se uma câmera digital de 3,2 Mpixel com 8 bits de profundidade de cor (256 tons de cinza) suficientes para as análises propostas nesse trabalho.
Figura 2: Dispositivo de testes de próteses de válvulas cardíacas.
A Figura 3 apresenta algumas imagens obtidas (Re ≈ 4 000) mostrando o aparecimento de
vórtices na saída da válvula. Ao visualizar tais estruturas turbulentas encontramos escoamentos
altamente cisalhantes e possíveis de provocar o rompimento das hemáceas do sangue. A figura 4
apresenta imagens, também para Re = 4 000, mostrando o descolamento da camada limite na esfera.
Tal efeito produz uma esteira altamente cisalhante e possíveis zonas de recirculação a jusante da válvula.
vórtices na saída da válvula. Ao visualizar tais estruturas turbulentas encontramos escoamentos
altamente cisalhantes e possíveis de provocar o rompimento das hemáceas do sangue. A figura 4
apresenta imagens, também para Re = 4 000, mostrando o descolamento da camada limite na esfera.
Tal efeito produz uma esteira altamente cisalhante e possíveis zonas de recirculação a jusante da válvula.
Figura 3: Visualização de vórtices na válvula de esfera.
Figura 4: Presença de descolamento da camada limite.
Como resultado final, as imagens identificam níveis de turbulência significativamente mais
altos dos observados nas próteses construídas de folículos suínos ou nas próteses construídas de
pericárdio bovino. Diante do exposto a utilização desse tipo de válvula encontra um sério obstáculo obrigando ao paciente submeter-se a uma pesada carga medicamentosa para evitar o aparecimento de trombulus.
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