Método de lattice Boltzmann em hemodinâmica computacional : interações fluido-estrutura e modelos acoplados 1D-3D

• Ano de defesa: 2013
• Autor(a) principal: Golbert, Daniel Reis
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Laboratório de Computação Científica; Serviço de Análise e Apoio a Formação de Recursos Humanos; BR; LNCC; Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional
• Palavras-chave em Português: Mecânica dos fluídos; Teoria dos reticulados; Sistema cardiovascular; Hemodinâmica; Cardiovascular system; Fluid mechanics; Hemodynamics; Lattice theory; CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DOS FLUIDOS, FISICA DE PLASMAS E DESCARGAS ELETRICAS
• Link de acesso: https://tede.lncc.br/handle/tede/162

O objetivo deste trabalho é estudar a modelagem do escoamento de fluidos incompressíveis, visando modelar a hemodinâmica presente no sistema cardiovascular humano. Para tanto, vamos usar método de lattice Boltzmann (LBM), baseado na cinética mesoscópica, que permite simular o comportamento macro-contínuo da dinâmica de fluidos. Acoplado a este método, será usado um método de fronteira imersa para modelar as interações entre fluido e estrutura (como ocorre entre o sangue e a parede arterial). Ainda, visando a modelagem de condições fisiológicas realistas, será empregada uma abordagem de acoplamento de modelos dimensionalmente heterogêneos. Para isto serão desenvolvidos algoritmos para acoplar o LBM com um método de diferenças finitas, para a modelagem unidimensional do escoamento de sangue em vasos deformáveis. Serão detalhados diversos aspectos e desenvolvimentos teóricos dos métodos introduzidos e faremos estudos de caráter numérico, através de simulações de problemas estacionários e transientes, cujas características são similares às encontradas na modelagem do escoamento sanguíneo em artérias. Visando prover técnicas e orientações para a modelagem do escoamento sanguíneo no sistema arterial em regime fisiológico de forma acurada e computacionalmente eficiente por meio do uso do LBM.