本文關(guān)鍵詞：離心式磁懸浮血泵的流體仿真與實驗研究

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【摘要】：現(xiàn)階段針對心力衰竭病人的治療,雖然仍然是以心臟移植為主,但由于供體的極其缺乏及高昂的手術(shù)費使得許多患者因得不到及時治療而失去了生命。離心式磁懸浮血泵作為心臟移植的替代品,它能夠有效地緩解供體缺乏問題,已成為目前國內(nèi)外心臟病治療技術(shù)研究突破的重點。而如何在保證其動力性能的前提下使整個流道內(nèi)血液流動狀態(tài)良好、流動均勻,同時處理好葉輪高轉(zhuǎn)速下產(chǎn)生的血損問題卻是研究人員面臨的重大難題。本文基于Fluent流體仿真軟件,利用Solidworks軟件建立血泵流道三維模型,并在Gambit中劃分網(wǎng)格,對離心式磁懸浮血泵進(jìn)行了流體力學(xué)仿真。仿真過程中利用壓力耦合的SIMPLEC算法求解方程,實現(xiàn)了自主研制的離心式磁懸浮血泵內(nèi)流場的數(shù)值模擬,得到了不同工況下血泵流道的壓力、流速以及跡線分布情況,進(jìn)而對血泵的流動性能進(jìn)行了分析研究。血泵中葉輪高速運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的剪切力會導(dǎo)致紅細(xì)胞破裂,進(jìn)而發(fā)生溶血現(xiàn)象。本文基于前人給出的溶血估算經(jīng)驗公式,應(yīng)用流體仿真軟件Fluent建立溶血估算模型,得到了自主研制的無葉片離心式磁懸浮血泵整個流場的應(yīng)力分布情況。同時得出各工況下血泵表面切應(yīng)力的最值,并根據(jù)血液中切應(yīng)力與暴露時間的關(guān)系,預(yù)測了該血泵的溶血性能。本文同時搭建體外溶血實驗裝置。在設(shè)計工況下,通過測量一定時間間隔內(nèi)血漿中游離蛋白含量及紅細(xì)胞壓積,計算出血泵的標(biāo)準(zhǔn)溶血指數(shù)。通過同國內(nèi)外其他血泵進(jìn)行對所開發(fā)的血泵的溶血性能進(jìn)行了評價;同時檢測分析了血泵出口壓力及血泵進(jìn)出口溫度的變化情況,并在實驗后對整套裝置內(nèi)部血栓形成情況進(jìn)行了評估。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH789

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1204328