离心式血泵内部流场数值模拟及血损研究

发布时间：2021-01-23 09:44

　　目前,对于终末期心衰病人,在药物治疗不起作用的情况下可通过植入血泵的方式进行治疗。但是血泵在工作时易产生溶血和血栓等问题,严重制约血泵的实际应用。在通过实验的方法对血泵性能进行研究时,存在流场不易测量、实验成本高和外界因素干扰等问题。而利用CFD（计算流体动力学）的方法可以直接得到流场的流动特性,获得血泵对血液的损坏程度。因此,本课题将利用CFD技术对血泵水力性能和血液损坏进行研究,为血泵的结构改进与临床应用提供理论基础。首先,针对离心式血泵的结构组成介绍其工作原理,对血泵运行中可能造成的血液损坏现象进行了说明,并分析了剪应力以及暴露时间对血液损坏的影响。为了模拟血液流动过程并计算血泵对血液破坏大小,本文利用标准k-ε湍流模型和血液损伤预测模型并结合拉格朗日法对血泵流场以及血细胞破坏程度进行计算。在SolidWorks软件中建立了血泵仿真模型,利用Gambit软件对模型进行前处理,对叶轮与泵壳之间的相对运动采用运动参考系模型进行模拟,最后在Fluent软件中对流场进行了求解计算。其次,对设计工况下血泵的流场进行分析,并确定了血液损坏程度。对血泵在不同工况下的流场进行仿真,得到了血泵的H... 

【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

人工心脏分类Fig.1-1Artificialheartclassification

图 1-2 心室辅助装置Fig.1-2 Ventricular assist devices最重要的部件，其作用是驱动心室中的已经对血泵进行了大量研究，并且很多产极其昂贵，高达 80~100 万人民币，绝大

a) Liotta b) Jarvik7 c) Abiocor图 1-3 早期人工心脏结构图Fig.1-3 Early artificial heart structure相较于全人工心脏的发展，心室辅助装置则发展的相对迅速些。心室辅装置按其发展过程可分为三个阶段，第一个阶段的血泵是模拟人体心脏的搏

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]人工心脏液力悬浮支承结构设计及其血液相容性研究[D]. 韩青.浙江大学 2012
[2]江大1号心脏泵和美国临床用Bio-pump的内流场及溶血性能的比较研究[D]. 王芳群.江苏大学 2007

硕士论文
[1]离心式磁悬浮血泵的流体仿真与实验研究[D]. 张帆.哈尔滨理工大学 2016
[2]动压悬浮式微型泵的设计及优化[D]. 陈朦朦.清华大学 2013
[3]离心式心脏泵内部流场的定常与非定常数值模拟[D]. 朱登魁.兰州理工大学 2012
[4]离心式磁悬浮人工心脏泵的结构设计与性能仿真[D]. 周长华.武汉理工大学 2010



本文编号：2995002