MODELO COMPUTACIONAL DE SIMULACIÓN PARA MECÁNICA DE BIOFLUIDOS USANDO LA ECUACIÓN GENERALIZADA DE LATTICE BOLTZMANN: UN CASO PARTICULAR DE EVALUACIÓN EN PRÓTESIS MECÁNICA CARDIACA

摘要

A 3D model for the numerical simulation of artificial aortic prostheses is presented, considering fluid-structure interaction. The method is based in the General Lattice Boltzmann equation under a muiti-reiaxation scheme. Stream lines, velocities and shear stresses inside the biological fluid are reported and discussed. Technical details of the algorithm are also described. As well, an algorithm for the LB mesh generation is presented and evaluated. Numerical results of artificial heart valves in aortic position are reported here, showing the versatility of the proposed approach.%Un modelo computacional tridimensional para la simulación de prótesis mecánicas de válvula aórtica que considera la interacción fluido-estructura es presentado; el método se fundamenta en la aplicación de la ecuación generalizada de lattice Boltzmann bajo un modelo de multi-relajación. Se presentan resultados gráficos de velocidades, líneas de corriente y esfuerzos de corte a lo largo del flujo por la arteria para un modelo mecánico de válvula de corazón. Se describen detalles tanto del algoritmo de cálculo como su desarrollo bajo técnicas de cómputo en paralelo. Un algoritmo para la creación de la retícula discreta de cálculo también es presentado. Esta aplicación es utilizada para estudiar los cambios del flujo de sangre producidos por la interacción dinámica con una prótesis mecánica de válvula aórtica colocada en la arteria.