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Tipo: Tese
Fecha de publicación : 9-may-2025
Autor(es): PONTES, Fábio de Andrade
Primer Orientador: MACÊDO, Emanuel Negrão
Primer Coorientador: MIYAGAWA, Helder Kiyoshi
Título : Análise do escoamento magnetohidrodinâmico micropolar de sangue e da captura magnética de nanopartículas em vasos sanguíneos
Otros títulos : Analysis of micropolar magnetohydrodynamic blood flow and magnetic capture of nanoparticles in blood vessels
metadata.dc.description.sponsorship: 
Citación : PONTES, Fábio de Andrade. Análise do escoamento magnetohidrodinâmico micropolar de sangue e da captura magnética de nanopartículas em vasos sanguíneos. Orientador: Emanuel Negrão Macêdo. 2025. 201 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Recursos Naturais da Amazônia) - Instituto de Tecnologia, Universidade Federal do Pará, Belém, 2025. Disponível em:https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/17387 . Acesso em:.
Resumen: O objetivo do presente trabalho é analisar numericamente o escoamento pulsátil magnetohidrodinâmico bidimensional transiente de sangue micropolar considerando as transferências de calor, massa e quantidade de movimento através de um vaso sanguíneo na presença de campo magnético aplicado na região de uma estenose simétrica. O escoamento é considerado laminar e incompressível e as nanopartículas magnéticas são injetadas no vaso sanguíneo e capturadas pela ação do campo magnético na estenose. O Método das Linhas (MOL) foi aplicado na discretização espacial da variável radial do modelo original 2Dtransiente transformando-o em um sistema de EDPs 1D-transientes, o qual foi resolvido numericamente pela subrotina NDSolve do software Mathematica 13.1. Os resultados do MOL convergido são verificados com os resultados gerados pela subrotina NDSolve aplicada diretamente no modelo original 2D-transiente e ambas são também comparadas com uma solução analítica obtida para o caso limite, obtendo uma boa concordância entre elas. São estudados os efeitos de parâmetros do modelo físico como os números de Lewis, Hartmann e Womersley, a constante cinética de morte de nanopartículas e o número de Biot de massa. Os resultados evidenciam que na estenose o escoamento é desacelerado devido ao campo magnético, bem como a microrrotação. O campo de fração de nanopartículas também é afetado pela presença do campo magnético, sendo a concentração aumentada na região da estenose. A velocidade e a microrrotação médias aumentam na estenose devido ao estreitamento do lúmen arterial. A temperatura e fração volumétrica de nanopartículas médias também são elevadas na região estenótica devido à ação do campo magnético.
Resumen : The aim of this work is to numerically analyze the transient two-dimensional magnetohydrodynamic pulsatile flow of micropolar blood considering the heat, mass and momentum transfers through a blood vessel in the presence of a magnetic field applied in the region of a symmetrical stenosis. The flow is considered laminar and incompressible and the magnetic nanoparticles are injected into the blood vessel and captured by the action of the magnetic field in the stenosis. The Method of Lines (MOL) was applied in the spatial discretization of the radial variable of the original 2D-transient model transforming it into a system of 1D-transient PDEs, which was solved numerically by the NDSolve subroutine of the Mathematica 13.1 software. The results of the converged MOL are verified with the results generated by the NDSolve subroutine applied directly to the original 2D-transient model and both are also compared with an analytical solution obtained for the limiting case, obtaining a good agreement between them. The effects of physical model parameters such as Lewis, Hartmann and Womersley numbers, the nanoparticle death kinetic constant and the mass Biot number are studied. The results show that in stenosis the flow is decelerated due to the magnetic field, as well as the microrotation velocity. The nanoparticle fraction field is also affected by the presence of the magnetic field, with concentration being increased in the stenosis region. The average velocity and microrotation increase in stenosis due to the narrowing of the arterial lumen. The average temperature and volumetric nanoparticles fraction are also elevated in the stenotic region due to the action of the magnetic field.
Palabras clave : Magnetohidrodinâmica (MHD)
Escoamento Sanguíneo
Estenose
Fluido Micropolar
Nanopartículas Magnéticas (NPM)
Método das Linhas (MOL)
Magnetohydrodynamics (MHD)
Blood Flow
Stenosis
Micropolar Fluid
Magnetic Nanoparticles (MNP)
Method of Lines (MOL)
metadata.dc.subject.areadeconcentracao: USO E TRANSFORMAÇÃO DE RECURSOS NATURAIS
metadata.dc.subject.linhadepesquisa: ENGENHARIA DE PROCESSOS
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
País: Brasil
Editorial : Universidade Federal do Pará
Sigla da Instituição: UFPA
Instituto: Instituto de Tecnologia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Naturais da Amazônia
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
metadata.dc.source.uri: Disponível na internet via correio eletrônico: bibliotecaitec@ufpa.br
metadata.dc.source: 1 CD-ROM
Aparece en las colecciones: Teses em Engenharia de Recursos Naturais da Amazônia (Doutorado) - PRODERNA/ITEC

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