Influência de parâmetros geométricos e operacionais no processo de hemodiálise via CFD.

• Autor(a) principal: MAGALHÃES, Hortência Luma Fernandes.
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
• Texto Completo: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/22610
• topic: Hemodiálise; Fluidodinâmica computacional; Membranas; Hemodialysis; Computational fluid dynamics; Membranes; Engenharia Química

A incidência da insuficiente renal tem aumentado gradativamente ao longo dos anos, acometendo uma parcela significativa da população mundial. No Brasil aproximadamente 130.000 pessoas encontram-se em tratamento dialítico em decorrência dessa doença, sendo submetidos normalmente a três sessões semanais de diálise com duração média de quatro horas, prática indispensável para paciente com insuficiência renal crônica. Frente ao exposto, diversas pesquisas vêm sendo desenvolvidas tanto no campo experimental, como por vias analíticas e numéricas, visando compreender e aprimorar o rim artificial (hemodialisador). Neste sentido, o presente trabalho tem como finalidade estudar numericamente o processo de hemodiálise em um dialisador de fibraoca, contribuindo para a compreensão da dinâmica no interior do equipamento, bem como, avaliar a influência de parâmetros operacionais sobre a eficiência de remoção de toxinas via fluidodinâmica computacional (CFD), empregando o software Fluent da Ansys®. Um modelo matemático foi desenvolvido e validado pela comparação com dados experimentais e numéricos disponibilizados na literatura; a qualidade da malha foi avaliada usando o método do Índice de Convergência de Malha (ICM), uma análise da membrana de fibraoca foi realizada para diferentes contaminantes; o fluxo de alimentação foi investigado juntamente com as alimentações tangencial e pulsada. Os resultados na forma de campos de pressão, velocidade e fração volumétrica, linhas de fluxo e vetores velocidade e clearance são apresentados e analisados. Os resultados numéricos mostram que o modelo matemático usado é capaz de expressar o comportamento do fluido no interior da membrana de fibraoca, apresentando uma maior remoção de toxinas para elevados fluxos de alimentação. Além disso, foi verificado que a alimentação tangencial exerce pouco influência sobre o processo. Por outro lado, a alimentação pulsada apresentou clearance superior a alimentação axial para a frequência de 30 rad/s, sendo observado o aumento do clearance com a elevação da frequência e diminuição da amplitude de alimentação do lúmen.