Browsing by Author "Lopes, Sara Helena Carvalho"
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- Análise experimental e numérica de quedas de pressão em canais estenosadosPublication . Lopes, Sara Helena Carvalho; Fernandes, Carla S.; Pereira, Ana I.; Pinho, DianaO interesse nos estudos relacionados com o escoamento de fluidos em microcanais tem assumido um lugar de destaque na área de biomédica, uma vez que que estes estudos permitem analisar escoamentos sanguíneos evitando questões de ética que se colocam quando se trabalha fisicamente com o sangue. Numa primeira fase deste trabalho foram fabricados modelos anatómicos tridimensionais, mais concretamente canais circulares, um sem patologia e dois com ateromas de alturas diferentes, onde foram efetuadas medições de quedas de pressão. Com os resultados obtidos foi possível concluir que a presença de ateromas influencia o escoamento sanguíneo, verificando-se que as quedas de pressão aumentam com o aumento do grau da estenose. Numa segunda fase os escoamentos estudados experimentalmente foram alvo de um estudo numérico com o objetivo de comparar os resultados da simulação com os obtidos experimentalmente. As simulações numéricas foram efetuadas recorrendo a um software comercial que implementa o método dos volumes finitos e os resultados obtidos revelaram-se concordantes com os obtidos experimentalmente, o que permitiu concluir que a dinâmica de fluidos computacional é de facto uma boa estratégia a ser utilizada. Na fase final do trabalho, procedeu-se à identificação da melhor modelação matemática para caracterizar a diferença de valores obtidos nos estudos experimental e numérico. Após diversas estratégias conclui-se que a diferença de valores pode ser caracterizada por uma função polinomial.
- Análise experimental e numérica de quedas de pressão em canais estenosadosPublication . Lopes, Sara Helena Carvalho; Fernandes, Carla S.; Pereira, Ana I.; Pinho, DianaOs estudos relacionados com o escoamento de fluidos em microcanais têm sido alvo de várias investigações, tendo permitido prever que o escoamento sanguíneo é influenciado por várias patologias, como por exemplo, a aterosclerose. A aterosclerose consiste num estreitamento das artérias, devido a aglomerados de gordura que se acumulam no seu interior e que pode diminuir o abastecimento de sangue aos tecidos do organismo, nomeadamente órgãos vitais. Neste trabalho foi realizado uma análise experimental e numérica de quedas de pressão em canais estenosados. Os resultados experimentais e numéricos foram ainda otimizados recorrendo ao método dos mínimos quadrados por forma a encontrar uma expressão que traduza o problema em estudo. Por fim, com o presente trabalho pretende-se dar algum contributo na área do diagnóstico.
- Blood flow of bubbles moving in microchannels with bifurcationsPublication . Bento, David; Lopes, Sara Helena Carvalho; Maia, Inês; Pereira, Ana I.; Fernandes, Carla S.; Miranda, João Mário; Lima, Rui A.The gas embolism is a well-known phenomenon. Previous studies have been performed to understand the formation, the behavior and the influence of air bubbles in microcirculation. This study aims to investigate the flow of bubbles in a microchannel network with bifurcations. For that purpose, a microchannel network was fabricated by soft lithography. The working fluids used were composed by sheep red blood cells (RBCs) suspended in dextran 40 and two different hematocrits were studied, 5% and 10%. The in vitro blood flow was analyzed for a flow rate of lO ~-tllmin, by using an inverted microscope and a high-speed camera. It was possible to visualize the formation of the bubbles and their behavior along the network. The results show that the passage of air bubbles influences the cells local concentration, since a higher concentration of cells was seen upstream to the bubble and lower concentrations downstream to the bubble.
- Estudo de embolias gasosas em microcanais com bifurcaçõesPublication . Lopes, Sara Helena Carvalho; Fernandes, Carla S.; Miranda, João MárioOs estudos relacionados com o escoamento de fluidos em microcanais têm assumido um lugar de destaque na área da biomédica, uma vez que permitem estudar o escoamento sanguíneo e algumas patologias que o afetam, tal como as embolias gasosas, evitando questões de ética. As embolias gasosas ocorrem quando bolhas gasosas circulam na corrente sanguínea e é importante o seu estudo pois as bolhas podem obstruir os vasos sanguíneos e provocar deterioração dos tecidos. O objetivo deste trabalho é estudar o escoamento de fluidos em microcanais com bifurcações, capazes de produzirem bolhas. Para tal, fabricaram-se microcanais por litografia suave e, posteriormente, analisou-se o escoamento de fluidos Newtonianos e de sangue de ovino com 5 e 10% de hematócrito em Dextrano 40, para vários caudais e para pressões diferentes, com o auxílio de um microscópio invertido e uma câmara de alta velocidade. Nestes escoamentos foi possível visualizar a formação das bolhas e o seu comportamento ao longo do microcanal e possibilitou a análise de várias características do escoamento: velocidade das bolhas e sua frequência, tempo entre bolhas, entupimento dos microcanais e efeito das bolhas no hematócrito. Os resultados obtidos demonstraram que a velocidade das bolhas aumenta com o aumento do caudal e pressão utilizada, sendo que para caudais e pressões baixas os microcanais têm tendência a ficar obstruídos. Também demonstraram que as bolhas de ar modificam a concentração de células, existindo uma maior concentração de células atrás da bolha e uma menor concentração à frente da bolha.