Desarrollo de un modelo CFD 3D para un dispositivo de asistencia de ventrículo izquierdo

Abstract

[ES] El presente Trabajo de Fin de Máter consiste en el análisis CFD de un dispositivo de asistencia ventricular izquierdo (VAD) con la finalidad de crear un modelo robusto que contenga todos los fenómenos físicos que describen el comportamiento de este. El objetivo de este proyecto es estudiar tanto las independencias de: malla, dominio y modelos de turbulencia; como las de: propiedades de la sangre y número de Reynolds. Además, se realizan estudios con diversos fluidos y de influencia de holguras, régimen de giro y caudal. Todo ello en régimen estacionario. De acuerdo con dichos objetivos, se realizan una serie de análisis CFD haciendo uso del software Simcenter STAR-CCM+ de SIEMENS, inicialmente con una geometría sin considerar holguras, posteriormente, con una geometría más afín a la realidad. De estos estudios, se obtienen, principalmente, los mapas de funcionamiento del dispositivo como bomba centrífuga, velocidades, presiones, tiempos de residencia, tensiones e índice de hemólisis con las diferentes configuraciones.

[EN] The Master’s Thesis consists in the CFD analysis of a left ventricular assist device (VAD) with the aim of creating a robust model that contains all the physical phenomena that describe the behavior of this one. In it, the independences of: mesh, domain and turbulence models have been studied. As well as those of: properties of blood and Reynolds number. In addition, studies of: influence of gaps, rotation regime, flow rate and experimental validation have carried out. All in stationary regime. To do this, series of CFD analyses are performed using Star-CCM + software from SIEMENS, initially with a geometry without considering gaps, later with a geometry more akin to reality. From these studies, the operating maps of the device such as centrifugal pump, velocities, pressures, voltages and hemolysis index with the different configurations have been obtained.

[CA] El present Treball de Final de Màster consisteix en l'anàlisi CFD dún dispositiu dássistència ventricular esquerre (VAD) amb la finalitat de crear un model robust que contingua tots els fenòmens físics que descriuen el comportament dáquest. En ell, séstudien tant les independències de: malla, domini i models de turbulència; com les de: propietats de la sang i nombre de Reynolds. A més, es realitzen estudis dínfluència de folgances, règim de gir, cabal i validació experimental. Tot això en règim estacionari. Per a aconseguir-ho, es realitzen una sèrie dánàlisis CFD fent ús de programari Star-CCM + de SIEMENS, inicialment amb una geometria sense considerar folgances, posteriorment, amb una geometria més afí a la realitat. Dáquests estudis, sóbtenen, principalment, els mapes de funcionament del dispositiu com a bomba centrífuga, velocitats, pressions, tensions i índex d’hemòlisi amb les diferents configuracions.