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Archivio digitale delle tesi discusse presso l'Università di Pisa

 

Tesi etd-01282015-172034


Tipo di tesi
Tesi di laurea magistrale
Autore
GIUBILEI, ALESSANDRO
URN
etd-01282015-172034
Titolo
Simulazione del flusso in un aneurisma dell'aorta toracica con il codice OpenFOAM
Struttura
INGEGNERIA CIVILE E INDUSTRIALE
Corso di studi
INGEGNERIA AEROSPAZIALE
Commissione
relatore Salvetti, Maria Vittoria
Parole chiave
  • simvascular
  • openfoam
  • emodinamica
  • cfd
  • aorta
  • aneurisma
Data inizio appello
03/03/2015;
Consultabilità
completa
Riassunto analitico
Negli ultimi anni si stanno affermando sempre più studi e ricerche di carattere medico-ingegneristico afferenti alla branca di studio chiamata "Scienze della Vita", la quale si prefigge come scopo la comprensione dei meccanismi alla base delle più comuni patologie mediche. In particolare, la fluidodinamica computazionale si è rivelata un ottimo strumento per simulare l'emodinamica dei vasi sanguigni e poterne studiare le grandezze caratteristiche, quali le forze di pressione e di taglio. E' infatti ormai noto che siano queste un aspetto fondamentale nello sviluppo delle malattie cardiovascolari.

Questo lavoro di tesi si pone come continuazione ideale di un precedente studio che costituiva una prima fase della messa a punto e validazione di un modello per simulare l'emodinamica dell'aorta toracica in presenza di aneurisma. Viene così completata la valutazione delle potenzialità del software open-source OpenFOAM nella simulazione di questo genere di problema.

Inizialmente viene fatta una presentazione del problema in termini di modelli geometrici, condizioni al contorno e metodi numerici usati. Successivamente viene effettuata una valutazione delle potenzialità e dei limiti del software attraverso lo studio su diverse geometrie e condizioni al contorno, presentando i modelli e i solutori implementati nel codice e usati nelle simulazioni. Punto centrale del lavoro è stata, infatti, l'analisi del modello a "pseudo-organi" applicato su geometria reale dell'aorta toracica con aneurisma, allo scopo di simulare una condizione al contorno in uscita dal dominio che più si avvicinasse alla fisica reale del problema. Vengono analizzate le problematiche numeriche e modellistiche emerse e possibili soluzioni per risolverle. Infine viene effettuato un confronto con il codice SimVascular per ottenere ulteriori informazioni sui limiti di OpenFOAM emersi dallo studio.

Dal lavoro emergono infatti alcune criticità relative ad OpenFOAM che fanno propendere per l'utilizzo di SimVascular, il quale permette l'implementazione di condizioni al contorno più attinenti alla fisica del problema e con cui sono ottenibili risultati più realistici, in tempi di calcolo nettamente inferiori.
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