An ALE-FE method for blood flow dynamics in coronary arteries using the vorticity-streamfunction formulation

Abstract

O presente trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de uma estrutura computacional para simular o escoamento sanguíneo em uma artéria coronária com stent farmacológico implantado para diversos números de Schmidt usando a Formulação Corrente-Vorticidade em uma abordagem Lagrangeana-Euleriana Arbitrária (ALE). O fluido sanguíneo foi modelado como incompressível e newtoniano em um escolamento monofásico. A equação de Navier-Stokes é apresentada segundo a formulação corrente-vorticidade com a equação de transporte de espécie química. O Método dos Elementos Finitos (FEM) é usado para resolver as equações de governo, onde a formulação de Galerkin foi usada para discretização no espaço, enquanto o Método semi-Lagrangeano foi usado para discretizar a derivada material usando o backward difference scheme. Além disso, o procedimento de remalhamento realiza a regularização dos nós possibilitando simular problemas com contornos móveis e os sistemas lineares foram resolvidos utilizando o Método Iterativo Gradientes Conjugados. Portanto, a nova formulação proposta nesse trabalho é apropriada para simular escoamentos em artéria coronária com boa precisão.