Rede de Saberes, Edição 2025

652 XXXII MOSTRA UNISINOS DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA E TECNOLÓGICA De 29/09/2025 a 03/10/2025 Unisinos São Leopoldo e Porto Alegre Engenharias - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica Autor(a): Lucas Breyer Coautor(es): Modalidade de Bolsa: UNIBITI/Unisinos Orientador(a): Jacqueline Biancon Copetti ESTUDO NUMÉRICO SOBRE A CRIOPRESERVAÇÃO (CONGELAMENTO) POR IMERSÃO EM NITROGÊNIO LÍQUIDO E SLUSH A criopreservação é uma técnica essencial na reprodução assistida, permitindo o armazenamento a longo prazo de amostras biológicas, como o sêmen humano. O sucesso da criopreservação, mantendo a viabilidade e motilidade dos espermatozoides pós-descongelamento, está diretamente ligado ao protocolo de resfriamento, especialmente ao meio criogênico empregado, ao meio de cultura e à taxa de variação de temperatura. O objetivo deste estudo é desenvolver uma análise numérica para analisar o processo de solidificação, as taxas de resfriamento e as variações de temperatura da amostra pelo método da imersão usando os fluidos criogênicos: nitrogênio líquido (LN2), na temperatura de -196 ºC, e nitrogênio slush (SN2), um fluido criogênico com temperatura de -210 ºC, obtido pela solidificação parcial induzida por vácuo no LN2. Simulações computacionais por CFD (dinâmica dos fluidos computacional) foram realizadas utilizando o software Ansys Fluent®, baseadas no modelo de mudança de fase Voller-Prakash, foram usadas para analisar a transferência de calor e a dinâmica de solidificação da amostra de 150 µL de água em criotubos. No modelo numérico, foi utilizado o modelo multifásico de Volume of Fluids (VOF), para representar as fases de água e ar, com o modelo de energia ativado para calcular as trocas de calor. Considerou-se uma condição de escoamento laminar, adequada às características do sistema, e aplicaram-se os modelos de solidificação e fusão para representar o congelamento. Uma condição térmica transiente foi aplicada na parede do criotubo, através do emprego de dados obtidos através de experimentos. O método “Coupled” foi usado para solução numérica, e a malha computacional foi

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