Banco de pruebas para válvulas cardíacas artificiales

• Autores: Prandi, F.; Schvezov, Carlos Enrique; Rosenberger, Mario Roberto
• Año de publicación: 2012
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: artículo
• Fuente: An. (Asoc. Fís. Argent., En línea) 2012;02(24):102-108
• Materia: PROTESIS DE VALVULA CARDIACA MECANICA; CAIDA DE PRESION; NUMERO DE REYNOLDS; MECHANICAL HEART VALVE; PRESSURE DROP; REYNOLDS NUMBER
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Se construyeron un banco de pruebas hidráulico y un manómetro diferencial para medir el desempeño de una nueva prótesis de válvula cardíaca mecánica. La válvula es una válvula de retención, en un diseño desarrollado en el grupo hace varios años y consta de un anillo circular externo y tres valvas que basculan sobre un eje sujeto al anillo, de tal forma, que se abren replegándose desde el centro hacia la periferia, en forma similar a una válvula natural. Se midió la caída de presión con la válvula totalmente abierta y solamente con el anillo de soporte exterior, para números de Reynolds variando desde 500 a 3000. También, se analizó el comportamiento del flujo mediante inyecciones de tinta en los diferentes caudales, lo que permitió detectar las alteraciones en él debidas a la presencia de la válvula. Los valores de caía de presión estuvieron en el rango entre 7,7x10-4 y 1,2x10-2 mmHg. Se constató que en el régimen laminar la caída de presión tiene un comportamiento lineal; hecho que no se observó en el régimen turbulento, en donde las caídas de presión no varían en forma proporcional con los cambios en el caudal. La caída de presión debida a la válvula abierta es mayor frente a la ofrecida por anillo externo, la relación entre caída de presión en mmHg y Reynolds es de 6,9x10-6 para la válvula abierta y 1,13x10-6 para el anillo externo (en el rango laminar). Se concluye que el dispositivo construído es adecuado para estudiar el comportamiento del flujo a través de la válvula y medir las caídas de presión con diversos prototipos
An experimental set-up to study the flow across a new design of mechanical heart valve was built and tested. The set-up include a differential manometer to measure the small pressure drop across the valve which consisted of a circular ring which holds three leaflets with an opening which resembles that of a natural valve. The pressure drop across the valve in a full opening position and with the ring only, was measured for Reynolds number between 500 and 3000. In addition, the flow pattern of the flow after passing the valve was observed using ink injection. The pressure drops were in the range of 7,7x10-4 to 1,2x10-2 mmHg; these low values were measured with a special device which is described with details in the present paper. In particular, it is shown a linear relation between pressure drop and Reynolds number during the laminar flow and a deviation from linearity for turbulent flows. The linearity of pressure drop in mmHg with Reynolds number in the laminar regime has a constant of proportionality of 6,9x10-6 for the open valve and of 1,13x10-6 for the ring only. The results show that the experimental set-up is suitable for measuring pressure drops in flows across mechanical heart valves which reproduce the values obtained by numerical modeling
Fil: Prandi, F.. Universidad Nacional de Misiones - CONICET. Instituto de Materiales de Misiones (IMAM). Misiones. Argentina
Fil: Schvezov, Carlos Enrique. Universidad Nacional de Misiones - CONICET. Instituto de Materiales de Misiones (IMAM). Misiones. Argentina
Fil: Rosenberger, Mario Roberto. Universidad Nacional de Misiones - CONICET. Instituto de Materiales de Misiones (IMAM). Misiones. Argentina