Diseño de un mezclador aire-oxígeno para un ventilador mecánico

Abstract

Las enfermedades respiratorias, son una de las principales causas de muerte y discapacidad al reducir los niveles de oxígeno en la sangre. Para contrarrestar este problema, se utiliza la terapia de oxígeno suplementario y la ventilación mecánica, que asisten o suplen la función pulmonar. El mezclador de aire y oxígeno es un componente clave de estos dispositivos, ya que asegura una mezcla ajustada a las necesidades del paciente. El objetivo principal de este proyecto es desarrollar un prototipo de mezclador aire-oxígeno para su uso en sistemas de respiración asistida. Esto engloba la realización de un diseño, una etapa de fabricación y un posterior estudio de su funcionamiento. Para ello revisamos el estado del arte para identificar posibles modelos de mezcladores aire-oxígeno. Tras un análisis comparativo se selecciona el modelo más adecuado considerando aspectos técnicos y económicos. Posteriormente, se verifica su funcionamiento con ayuda de simulaciones en mecánica de fluidos computacional, apoyando a la siguiente etapa de diseño y fabricación. Finalmente, se analiza los resultados para determinar la viabilidad del diseño y para plantear futuras líneas de investigación junto a la posibilidad de publicar los hallazgos. De las conclusiones obtenidas destacamos que, tras la fabricación, el diseño experimental y la ejecución de los ensayos, los resultados obtenidos fueron satisfactorios, ya que el prototipo es capaz de generar una mezcla estable de oxígeno. Además, garantiza la reproducibilidad de los resultados al generar mezclas idénticas en distintos intentos. Este Trabajo de Fin de Grado en Ingeniería Mecánica se desarrolla dentro del proyecto Andalucía Respira, autorizado por la AEMPS y promovido por el IBIMA.