基于一维、三维耦合的血球仪流体网络仿真平台设计与应用

发布时间：2017-08-29 11:40

  本文关键词：基于一维、三维耦合的血球仪流体网络仿真平台设计与应用

  更多相关文章： 血细胞分析仪 流体网络 瞬态过程 一维和三维耦合仿真

【摘要】：随着科技的进步,血细胞分析仪在国内各类医院已得到广泛应用。但目前从整个国内市场来看,医院使用的血细胞分析仪90%引进国外,价格昂贵,与此同时我国医疗器械还处于起步阶段,本文就是在这样一个大的背景下针对流体系统提出的。流体系统作为血细胞分析仪最重要的组成部分,但在面对流体系统设计与流动特性分析时,工程师往往只针对局部元件进行仿真,整体设计仍采取先做后验证的方式,未进行科学有效的模拟仿真,造成设计工作反复,设计周期延长的局面。首先详细介绍了系统仿真最常用的两种方法,对他们各自优缺点进行了分析,然后根据系统的需求确定本文采用一维、三维耦合仿真的方法,一方面可以满足获取系统中各个支路的压力和流量的实时变化,另一方面可以实现具体元件的流场分析。单个元件的损失模型是流体系统仿真设计的基础,而损失模型的建立离不开大量有效数据的支撑。本文首先设计传感器数据采集电路,并通过一系列的实验收集了各个元件在常温下的运行参数,结合流体系统元件的流动损失理论基础,通过Matlab建立了30多种系统主要元件的损失模型,丰富了一维分析软件Flowmaster的元件库。根据实际系统,用Flowmaster搭建起血细胞分析仪的一维管路部分,并为三维计算提供相关的边界条件,同时针对系统中复杂、特殊的元件,用ANSYS完成建模,同时为一维计算提供实验难以获得的边界条件。最后,通过接口软件Mp CCI将一维和三维软件连接起来,实现两者交叉迭代双向耦合计算。对本文涉及的一维、三维耦合仿真平台进行实验测试,结果显示,该仿真平台计算结果基本正确。文章的末尾对流动室子系统进行了稳态和瞬态两方面的仿真分析,对系统提供了可行的优化方案。
【关键词】：血细胞分析仪 流体网络 瞬态过程 一维和三维耦合仿真
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP391.9;R197.39
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-14
• 1.1 课题背景及意义8-9
• 1.1.1 血细胞分析仪介绍与发展8
• 1.1.2 课题研究的背景及意义8-9
• 1.2 与本文相关的研究现状9-13
• 1.2.1 一维管路系统特性研究现状9-10
• 1.2.2 三维CFD流动仿真研究现状10-11
• 1.2.3 系统一维与三维耦合模拟计算11-13
• 1.3 论文主要研究目标与内容13-14
• 第2章 流体系统元件压强损失建模14-24
• 2.1 数据采集14-18
• 2.1.1 传感器采集电路设计14-15
• 2.1.2 传感器标定曲线15-17
• 2.1.3 标定曲线误差分析17-18
• 2.1.4 实验装置18
• 2.2 数据输出18
• 2.3 流体系统常用元件损失建模18-23
• 2.3.1 沿程损失20
• 2.3.2 局部损失20-21
• 2.3.3 曲线拟合21-23
• 2.4 本章小结23-24
• 第3章 一维和三维耦合计算的实现24-34
• 3.1 一维建模分析24-27
• 3.1.1 主要元件介绍24-26
• 3.1.2 一维管路设计26-27
• 3.2 CFD建模分析27-31
• 3.2.1 Ansys中Wbc/Rbc池模型的建立27-28
• 3.2.2 Ansys中Diff池模型的建立28-30
• 3.2.3 流动室模型的建立30-31
• 3.3 耦合计算策略31-33
• 3.5 本章小结33-34
• 第4章 仿真平台实验测试与误差分析34-44
• 4.1 白细胞计数子系统测试34-38
• 4.2 DIFF池子系统测试38-40
• 4.3 流动室子系统测试40-43
• 4.4 本章小结43-44
• 第5章 仿真平台的应用44-53
• 5.1 系统稳态性能仿真44-46
• 5.2 系统瞬态性能仿真46-52
• 5.3 本章小结52-53
• 结论53-54
• 参考文献54-58
• 致谢58

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 赵治瑛;;脂肪乳对血常规项目检测结果的影响[J];当代医学;2009年28期

2 王麟;莫志亚;李为民;孟晓丽;田志国;孙晶;陈丽杰;刘建君;;质量控制在地方性氟中毒临床指标测定中的应用[J];中国地方病防治杂志;2008年02期

3 许业栋;钟青;陆灿;肖静;吴永国;杨元好;;迈瑞BC-5300血细胞分析仪性能评价[J];国际检验医学杂志;2011年18期

4 隆维东;李坚;刘万彬;;不同红细胞压积对全血CRP测定的影响及校正措施[J];国际检验医学杂志;2012年01期

5 隆维东;刘万彬;李坚;;标本溶血对血常规检测结果的影响分析[J];国际检验医学杂志;2012年09期

6 熊大迁;张朝明;李睿;郭华;;利用分析性能σ值、不精密度及分析总误差评价相同项目使用不同参考区间检测系统的分析性能[J];国际检验医学杂志;2012年13期

7 唐柳生;蒙志好;廖光付;陈敬捷;;183例胸水标本两种方法结核分枝杆菌培养及药物敏感性检测结果分析[J];国际检验医学杂志;2012年13期

8 胡松林;刘行超;陶丽娜;彭芬;周雪情;;XT-1800i血液分析仪异常报警信息的分析[J];广西医学;2009年02期

9 蔡雪梅;;SYSMEX XS-800i血液分析仪白细胞分类异常的原因分析及处理措施[J];国际检验医学杂志;2012年17期

10 高亚英;王晓明;孙慧;;Sysmex XT1800i血细胞分析仪白细胞分类的可靠性研究[J];中国医药导刊;2012年10期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 朱险峰;生物颗粒流式成像关键技术的研究[D];天津大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前4条

1 顾庆;运动性血红蛋白降低与网织红细胞参数变化的关系研究[D];苏州大学;2007年

2 吴义满;血细胞分析技术研究[D];电子科技大学;2008年

3 王世婷;血细胞直方图的分析与临床应用[D];兰州大学;2009年

4 张利剑;多参数全自动三分类血细胞分析仪的研制[D];南昌大学;2007年

，

本文编号：753119