Diseño, desarrollo y optimización de conector para máscara de buceo con uso potencial en el manejo de insuficiencia respiratoria aguda

Abstract

[ES]Debido a la proliferación del virus COVID-19, y a la falta de material tanto de protección para el personal sanitario como de maquinaria de asistencia a los pacientes, multitud de investigadores y empresas privadas empezaron a desarrollar prototipos con el objetivo de colaborar en la medida de lo posible. De ello nació la válvula Charlotte, un prototipo producido mediante fabricación aditiva y que permitía conectar una máscara de snorkel a un respirador que diera soporte respiratorio a los pacientes. Rápidamente, se detectó que la máscara Charlotte presentaba deficiencias que provocaban que la introducción de aire al paciente no fuera completamente adecuada, las cuales debían de ser subsanadas. Para solucionar dichos inconvenientes, un grupo de investigadores de la Universidad de Salamanca desarrolló el prototipo de válvula denomina Isabel, cuyo nombre se determinó en honor a la primera sanitaria fallecida debido al virus. A lo largo del presente documento, se analizan mediante la técnica de la dinámica de fluidos computacional las válvulas Charlotte e Isabel, con el objetivo de realizar una comparativa de las mismas y, constatar que la válvula Isabel soluciona las deficiencias mostradas por la válvula Charlotte. A tal efecto, se utiliza el software Ansys, concretamente su módulo Fluent, que permite determinar con precisión las condiciones iniciales y de contorno del sistema, las propiedades físicas del modelo y las variables de interés que posteriormente serán analizadas. Es preciso resaltar, que los modelos de dinámica de fluidos computacional expuestos en este proyecto, destacan por su precisión en la discretización del dominio espacial del prototipo y en el modelo de turbulencia seleccionado para la representación del flujo de aire que circula a través de las válvulas.