VORTEX - Grupo de Mecânica dos Fluidos de Escoamentos Complexos


Hidrodinâmica do escoamento do sangue em microvasos, (2008. 218 p)

Autor: Jonas Antônio Albuquerque de Carvalho

Orientador: Francisco Ricardo Cunha

Resumo
Neste trabalho estuda-se o escoamento e a reologia de fluidos não-newtonianos com propriedades mecânicas semelhantes as do sangue. Os cálculos e as análises apresentados são direcionados ao entendimento do escoamento em microvasos. Em regime de microcirculação avalia-se as propriedades mecânicas predominantes a serem usadas em diferentes modelos constitutivos do sangue. Usaram-se desde modelos de fluidos generalizados até um modelo protótipo do sangue usando emulsões para descrever o comportamento do sangue em escoamento em microvasos. Com os resultados avaliamse a influência das propriedades do sangue como, por exemplo, a presença da camada de plasma livre de células , fração volumétrica de glóbulos vermelhos, da tensão crítica de escoamento na viscosidade intrínseca do sangue. É obtida a solução por similaridade da equação da distribuição de gotas em um escoamento cisalhante na presença de uma parede rígida. O referido cálculo é uma primeira investigação da distribuição de células e dos mecanismos físicos envolvidos na formação da camada de plasma livre de células no regime da microcirculação. Uma emulsão diluída de gotas de alta razão de viscosidade com o meio líquido é usada como protótipo do fluido sangue na microcirculação. Acredita-se que a camada de plasma, livre de células, é o resultado do balanço entre dois mecanismo de fluxo de células protótipos; um associado à migração de partículas devido a presença da parede e outro associado à difusão hidrodinâmica de células. Como principal resultado determina-se a distribuição de gotas no espaço em função do tempo, a formação dessa camada livre de células e a espessura da camada em função dos parâmetros físicos envolvidos. Na etapa experimental, investiga-se o escoamento de emulsões e soluções poliméricas em tubos com objetivo de determinar a viscosidade intrínseca. Um tanque de estagnação permite controlar a pressão de entrada do escoamento. Propõe-se uma metodologia para medida da viscosidade intrínseca de fluidos complexos, como o sangue, em cisalhamento parabólico.

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