用于人工心脏的经皮变压器的温度场分析

发布时间：2018-09-10 21:14

【摘要】：以经皮传能理论为依托,在罐型经皮变压器的基础上利用有限元的磁路耦合功能,计算经皮变压器各部分的体积生热率;通过流体场、固体场和温度场的耦合,对经皮变压器进行温度场分析,得到次级铁芯温升值随气隙、轴向错位和负载功率的变化情况,其最高温升值为0.3度,处于人体的自我调温能力的控制范围以内;提出通过监测次级铁芯温度的变化来稳定负载功率的方法,使人工心脏吸收功率稳定在16W左右,满足了人工心脏的功率要求.为人工心脏经皮传能系统的安全和稳定运行提供了一定的参考价值.
[Abstract]:Based on the theory of transdermal energy transfer, based on the finite element magnetic circuit coupling function, the volumetric heat generation rate of each part of the transdermal transformer is calculated, and the coupling of fluid field, solid field and temperature field is carried out. By analyzing the temperature field of the transdermal transformer, it is found that the temperature rise of the secondary iron core changes with the air gap, axial dislocation and load power. The maximum temperature appreciation is 0.3 degrees, which is within the control range of the human body's ability to adjust the temperature. A method of stabilizing the load power by monitoring the change of the secondary core temperature is proposed to stabilize the absorption power of the artificial heart at about 16W, which satisfies the power requirement of the artificial heart. It provides a certain reference value for the safe and stable operation of the transdermal energy transmission system of artificial heart.
【作者单位】： 河北工业大学电气工程学院;
【基金】：河北省科技支撑计划(12211802) 2013年大学生创新创业训练计划项目省级立项(201310080073);2013年大学生创新创业训练计划项目国家级立项(201310080017)
【分类号】：R318.11

【参考文献】

相关期刊论文 前4条

1 柳再本;骆金海;;干式变压器温升计算方法[J];变压器;2007年05期

2 周煜;于歆杰;程锦闽;王崇慧;王琳;;用于心脏起搏器的经皮能量传输系统[J];电工技术学报;2010年03期

3 潘江如;孙颖;鲁亚云;王海明;;基于ANSYS的高凝点柴油供油系统的温度场研究[J];河北工业大学学报;2008年04期

4 史小丽;田伟;;单向交通公路隧道内空气温度场分析[J];河北工业大学学报;2010年01期

相关博士学位论文 前1条

1 马纪梅;人工心脏的经皮传能系统的研究[D];河北工业大学;2011年

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 周煜;于歆杰;李臻;程锦闽;王崇慧;王琳;;无线经皮能量传输系统的试验研究和分析[J];电工技术学报;2010年07期

2 梁浩;陈宁;赵淑红;杨安建;何秋德;;矿用隔爆型干式变压器的温升计算[J];能源与环境;2012年04期

3 郭鑫鑫;解绍锋;赵元哲;南晓强;吴羽生;;基于寿命损失的高速铁路牵引变压器容量优化研究[J];变压器;2012年09期

4 孙文昊;;城市道路隧道空气温度计算方法[J];地下空间与工程学报;2012年05期

5 管金云;朱军;黄成明;;环氧树脂浇注干式变压器绕组温升计算[J];变压器;2012年12期

6 冯建勤;康国平;赵楠;陈志武;;干式变压器热等效电路研究[J];变压器;2012年12期

7 熊兰;赵艳龙;杨子康;宋道军;席朝辉;何为;;树脂浇注干式变压器温升分析与计算[J];高电压技术;2013年02期

8 谭其;;风机与外壳对环氧树脂浇注干式变压器温升的影响[J];科技创新与应用;2013年34期

9 史小丽;王选仓;;基于温度场的长公路隧道内水泥混凝土路面横缝间距的确定[J];河北工业大学学报;2012年01期

10 鲁亚云;;改善汽车低温起动性能的措施[J];农机使用与维修;2010年04期

相关博士学位论文 前4条

1 阳天亮;经皮能量传输系统闭环控制方法的研究[D];上海交通大学;2011年

2 马纪梅;人工心脏的经皮传能系统的研究[D];河北工业大学;2011年

3 赵志斌;基于NLP建模的ICPT系统参数优化[D];重庆大学;2012年

4 赵军;体内植入器件的Witricity系统设计与实验研究[D];河北工业大学;2013年

相关硕士学位论文 前10条

1 许岐岐;SCB11-1600/10树脂绝缘干式电力变压器的研发[D];山东大学;2010年

2 蔡田;基于温度效应的隧道二次衬砌受力特性研究[D];长安大学;2011年

3 刘小波;干式变压器漏磁场及温度场的分析与研究[D];河北工业大学;2011年

4 李会涛;非包封干式变压器绕组温度场计算研究[D];河北工业大学;2011年

5 陶军普;非包封干式变压器绕组温度场研究及结构优化[D];河北工业大学;2007年

6 王福康;干式变压器漏磁场及温度场的研究[D];河北工业大学;2007年

7 王瑜;秦岭山区公路隧道进出口段路面温度场研究[D];长安大学;2012年

8 赵子明;感应耦合式锂电池无线充电平台设计研究[D];浙江大学;2013年

9 赵艳龙;树脂浇注干式变压器温度场数值计算及在线监测系统研究[D];重庆大学;2013年

10 吴家宏;用于家用电器的较大功率无线电能传输技术研究[D];哈尔滨工业大学;2013年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 曾艳华,何川,关宝树;火灾时隧道内温度场的模拟研究[J];地下空间;2004年01期

2 陈龙;黄宏伟;;上中路隧道工程风险管理的实践[J];地下空间与工程学报;2006年01期

3 韩星;张旭;;公路隧道稳态纵向温度升高研究[J];地下空间与工程学报;2006年04期

4 樊华,郑小林,皮喜田,彭承琳;一种用于体内诊疗装置的无线能量传输方案[J];北京生物医学工程;2004年03期

5 陈世省,陈秀菊;树脂浇注干式变压器绕组最热点位置的分析[J];变压器;2002年09期

6 武瑛,严陆光,徐善纲;新型无接触能量传输系统[J];变压器;2003年06期

7 柳再本;骆金海;;干式变压器温升计算方法[J];变压器;2007年05期

8 王军华;李建贵;汪友华;杨庆新;;应用于无接触电能传输系统可分离变压器的研究[J];变压器;2008年08期

9 刘玉仙，李文平;变压器磁势的轴向布置与其绕组的涡流损耗[J];变压器;1994年04期

10 陈海燕;高晓琳;杨庆新;李军博;;用于人工心脏的经皮传能系统耦合特性及补偿的研究[J];电工电能新技术;2008年02期

相关博士学位论文 前2条

1 武瑛;新型无接触供电系统的研究[D];中国科学院研究生院（电工研究所）;2004年

2 唐治德;植入电子器件的体导电能量传递原理及方法研究[D];重庆大学;2007年

相关硕士学位论文 前10条

1 陶发;植入式生物遥测装置无线电能传输系统研究[D];南京航空航天大学;2005年

2 李新;电力变压器绕组中的涡流损耗及其温度场研究[D];河北工业大学;2005年

3 张安红;电力变压器的损耗研究与优化设计[D];湖南大学;2005年

4 庞小东;电力变压器绕组中的涡流损耗及其温度场研究[D];河北工业大学;2006年

5 武文君;植入式电子装置经皮感应充电系统设计[D];天津大学;2006年

6 康雅华;电力变压器涡流损耗和温升的计算与分析[D];沈阳工业大学;2007年

7 卓勇;生物体内置电装置的外部供电模式研究[D];重庆大学;2007年

8 李正中;无接触电能传输中最大功率点的控制的研究[D];重庆大学;2007年

9 高晓琳;人工心脏经皮传能系统变压器性能的研究[D];河北工业大学;2007年

10 王福康;干式变压器漏磁场及温度场的研究[D];河北工业大学;2007年

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 余国膺;首例埋藏人工心脏获批准[J];中国心脏起搏与心电生理杂志;2005年01期

2 ;跳动的生物人工心脏[J];临床荟萃;2009年16期

3 ;人工心脏[J];中国科技信息;2011年15期

4 李维智;;第四军医大学试制成功色哥玛式人工心脏[J];人民军医;1959年03期

5 侯助存;;国外人工心脏研究进展[J];国外医学参考资料.生物医学工程分册;1978年01期

6 袁启明;;膈膜型人工心脏的效率和功率要求[J];医疗器械;1978年02期

7 候助存;;国外人工心脏研究进展(续)[J];国外医学.生物医学工程分册;1979年01期

8 耿振江;;人工心脏的进展和展望[J];国外医学.生物医学工程分册;1979年01期

9 杨乃中;;美苏的“人工心脏”合作[J];国外医学.生物医学工程分册;1979年03期

10 孙祥燮;陈诚献;金旦年;;人工心脏 综述[J];国外医学.外科学分册;1979年05期

相关会议论文 前4条

1 杨明;;人工心脏肌肉技术[A];第十三届中国小电机技术研讨会论文集[C];2008年

2 李岚;曾培;钱坤喜;;叶轮式人工心脏输出流量、压差的自动化检测[A];中国生物医学工程学会第六次会员代表大会暨学术会议论文摘要汇编[C];2004年

3 陈琛;罔田养二;松田健一;;用于离心泵式人工心脏的自支承马达的研究[A];材料科学与工程技术——中国科协第三届青年学术年会论文集[C];1998年

4 罗伍春;赵玉明;;人工心脏机械瓣膜置换术后患者生存质量的调查[A];全国内科护理学术交流暨专题讲座会议、全国心脏内、外科护理学术交流暨专题讲座会议、全国第8届糖尿病护理学术交流暨专题讲座会议、全国第8届血液净化护理学术交流暨专题讲座会议论文汇编[C];2010年

相关重要报纸文章 前10条

1 张美玲;法制造出人工心脏,牛羊体测成功[N];新华每日电讯;2008年

2 记者 王海滨;国产人工心脏达国际先进水平[N];科技日报;2013年

3 周燕;植入人工心泵活7年,纪录令人惊叹[N];新华每日电讯;2007年

4 洪敏;美成功制造生物人工心脏[N];中国医药报;2008年

5 本报记者 王向龙;重塑人工心脏[N];中国质量报;2001年

6 黄荣棋;人工心脏能否让人安心[N];中国商报;2002年

7 仇逸;亚洲首例植入的人工心脏正常搏动[N];中国医药报;2001年

8 胡德荣;我国首次植入柏林人工心脏[N];中国医药报;2002年

9 仇逸;亚洲首例植入的人工心脏在上海正常搏动[N];科技日报;2001年

10 本报记者 王娉;希望中国第一例人工心脏手术在青岛实现[N];青岛日报;2011年

相关博士学位论文 前2条

1 杨向龙;流固耦合在生物分叉流及人工心脏中的应用研究[D];中国科学技术大学;2007年

2 马纪梅;人工心脏的经皮传能系统的研究[D];河北工业大学;2011年

相关硕士学位论文 前2条

1 茹伟民;人工心脏用永磁无刷直流电机设计及驱动控制研究[D];江苏大学;2006年

2 俞坚才;人工心脏磁悬浮系统的研发[D];浙江大学;2013年

，

本文编号：2235628