CARACTERIZAÇÃO NUMÉRICA DO ESCOAMENTO EM UM CHIP MICROFLUÍDICO COM CÂMARA EXPANDIDA E OBSTÁCULOS INTERNOS SIMPLES

Este trabalho apresenta a caracterização numérica do escoamento em um chip microfluídico com câmara central hexagonal expandida e obstáculos internos simples, visando sua aplicação para cultivo dinâmico de mini tecidos. Inicialmente, foi realizado o estudo de independência de malha no chip vazio, considerando escoamento laminar, incompressível e isotérmico. Foram avaliadas malhas com tamanhos característicos de 0,2; 0,1; 0,09; 0,05 e 0,03 mm, além de vazões de 2000, 1500, 1000, 600 e 336 µL/min. Os resultados mostraram formação de vórtices e recirculações mais intensas nas maiores vazões, enquanto nas menores vazões permaneceram regiões de recirculação menos pronunciadas. Na etapa seguinte, foram inseridos dois obstáculos internos na câmara hexagonal, um cilíndrico e outro paralelepipédico, que correspondem à organização dos mini tecidos dentro dos chips, sendo analisados os campos de velocidade, as linhas de corrente, a queda de pressão e o wall shear stress (WSS). Os resultados obtidos indicaram maior impacto hidrodinâmico da geometria paralelepipédica, associada a maiores valores de WSS máximo e a zonas de baixa velocidade mais evidentes. O estudo fornece uma base numérica para o projeto e a comparação de geometrias internas em dispositivos microfluídicos.