Análisis Fluido Dinámico a través de un Prototipo de Válvula Mecánica Utilizando Método de Volúmenes Finitos

Abstract

El propósito del siguiente estudio es caracterizar el comportamiento fluido dinámico a través de un nuevo modelo de prótesis de válvula mecánica, de dos compuertas semicupulares en posición aórtica, utilizando el método de volumen finito. El estudio de simulación de flujo se realizó mediante un programa de dinámica de fluidos computacional (CFD) que permitió estudiar el comportamiento del fluido a través de la válvula. Las condiciones que se utilizaron en la simulación fueron, fluido newtoniano (específicamente agua) con propiedades de temperatura 25 °C y un modelo de turbulencia Κ -Epsylon. Se modelaron 3 geometrías diferentes con aperturas de 50, 70 y 100 por ciento, para estudiar el comportamiento del fluido. Los resultados obtenidos indican que la mejor geometría de las hojas es la que posee forma de semi esfera y una apertura máxima de 30.62°. Dado el perfil de velocidad y números de Reynolds, se concluyó que el fluido desarrolla bajos niveles de turbulencia al atravesar la válvula y posee la condición deseable para evitar efectos desfavorables como la posible generación de trombos sanguíneos al momento de adaptar la válvula a la aorta.