離心式血泵內(nèi)部流場數(shù)值模擬及血損研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-23 09:44
目前,對(duì)于終末期心衰病人,在藥物治療不起作用的情況下可通過植入血泵的方式進(jìn)行治療。但是血泵在工作時(shí)易產(chǎn)生溶血和血栓等問題,嚴(yán)重制約血泵的實(shí)際應(yīng)用。在通過實(shí)驗(yàn)的方法對(duì)血泵性能進(jìn)行研究時(shí),存在流場不易測量、實(shí)驗(yàn)成本高和外界因素干擾等問題。而利用CFD(計(jì)算流體動(dòng)力學(xué))的方法可以直接得到流場的流動(dòng)特性,獲得血泵對(duì)血液的損壞程度。因此,本課題將利用CFD技術(shù)對(duì)血泵水力性能和血液損壞進(jìn)行研究,為血泵的結(jié)構(gòu)改進(jìn)與臨床應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。首先,針對(duì)離心式血泵的結(jié)構(gòu)組成介紹其工作原理,對(duì)血泵運(yùn)行中可能造成的血液損壞現(xiàn)象進(jìn)行了說明,并分析了剪應(yīng)力以及暴露時(shí)間對(duì)血液損壞的影響。為了模擬血液流動(dòng)過程并計(jì)算血泵對(duì)血液破壞大小,本文利用標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型和血液損傷預(yù)測模型并結(jié)合拉格朗日法對(duì)血泵流場以及血細(xì)胞破壞程度進(jìn)行計(jì)算。在SolidWorks軟件中建立了血泵仿真模型,利用Gambit軟件對(duì)模型進(jìn)行前處理,對(duì)葉輪與泵殼之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)采用運(yùn)動(dòng)參考系模型進(jìn)行模擬,最后在Fluent軟件中對(duì)流場進(jìn)行了求解計(jì)算。其次,對(duì)設(shè)計(jì)工況下血泵的流場進(jìn)行分析,并確定了血液損壞程度。對(duì)血泵在不同工況下的流場進(jìn)行仿真,得到了血泵的H...
【文章來源】:哈爾濱理工大學(xué)黑龍江省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
人工心臟分類Fig.1-1Artificialheartclassification
圖 1-2 心室輔助裝置Fig.1-2 Ventricular assist devices最重要的部件,其作用是驅(qū)動(dòng)心室中的已經(jīng)對(duì)血泵進(jìn)行了大量研究,并且很多產(chǎn)極其昂貴,高達(dá) 80~100 萬人民幣,絕大
a) Liotta b) Jarvik7 c) Abiocor圖 1-3 早期人工心臟結(jié)構(gòu)圖Fig.1-3 Early artificial heart structure相較于全人工心臟的發(fā)展,心室輔助裝置則發(fā)展的相對(duì)迅速些。心室輔裝置按其發(fā)展過程可分為三個(gè)階段,第一個(gè)階段的血泵是模擬人體心臟的搏
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]兩級(jí)軸流血泵基于血液損傷的數(shù)值分析[J]. 周冰晶,荊騰,王芳群,賀照明. 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志. 2016(04)
[2]離心式磁懸浮血泵溶血性能分析[J]. 王義文,張帆,方媛,董百川,周亮. 中國醫(yī)療器械雜志. 2016(03)
[3]無軸雙吸式血液泵內(nèi)部流動(dòng)分析[J]. 莊保堂,羅先武,紀(jì)晶晶,許洪元. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2015(12)
[4]機(jī)械循環(huán)輔助在心力衰竭中的應(yīng)用[J]. 劉彤,宋德利,劉小慧,董建增. 心肺血管病雜志. 2015(10)
[5]雙心室心臟泵內(nèi)部流動(dòng)非定常數(shù)值模擬[J]. 袁建平,孫文婷,王龍滟,付燕霞,洪鋒,周幫倫. 排灌機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2015(07)
[6]離心血泵內(nèi)部流場數(shù)字模擬及溶血分析[J]. 張偉國,程云章,胡平. 中國醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志. 2014(02)
[7]磁液懸浮離心血泵體外溶血的實(shí)驗(yàn)及耐久性實(shí)驗(yàn)[J]. 張文,張杰民,劉天文,劉曉程. 生物醫(yī)學(xué)工程研究. 2014(01)
[8]磁懸浮離心式左心室輔助裝置溶血實(shí)驗(yàn)研究[J]. 吳廣輝,藺嫦燕,陳琛,楊琳,侯曉彤,李海洋,王景. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(10)
[9]軸流式磁懸浮血泵流場數(shù)值模擬及溶血預(yù)測[J]. 吳華春,龔高,王子彥,胡業(yè)發(fā). 中國機(jī)械工程. 2013(03)
[10]ChinaHeart心室輔助裝置溶血性能研究[J]. 徐創(chuàng)業(yè),藺嫦燕,吳廣輝,劉修健,楊朋,渠文波. 中國醫(yī)療設(shè)備. 2012(11)
博士論文
[1]人工心臟液力懸浮支承結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其血液相容性研究[D]. 韓青.浙江大學(xué) 2012
[2]江大1號(hào)心臟泵和美國臨床用Bio-pump的內(nèi)流場及溶血性能的比較研究[D]. 王芳群.江蘇大學(xué) 2007
碩士論文
[1]離心式磁懸浮血泵的流體仿真與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 張帆.哈爾濱理工大學(xué) 2016
[2]動(dòng)壓懸浮式微型泵的設(shè)計(jì)及優(yōu)化[D]. 陳朦朦.清華大學(xué) 2013
[3]離心式心臟泵內(nèi)部流場的定常與非定常數(shù)值模擬[D]. 朱登魁.蘭州理工大學(xué) 2012
[4]離心式磁懸浮人工心臟泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與性能仿真[D]. 周長華.武漢理工大學(xué) 2010
本文編號(hào):2995002
【文章來源】:哈爾濱理工大學(xué)黑龍江省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
人工心臟分類Fig.1-1Artificialheartclassification
圖 1-2 心室輔助裝置Fig.1-2 Ventricular assist devices最重要的部件,其作用是驅(qū)動(dòng)心室中的已經(jīng)對(duì)血泵進(jìn)行了大量研究,并且很多產(chǎn)極其昂貴,高達(dá) 80~100 萬人民幣,絕大
a) Liotta b) Jarvik7 c) Abiocor圖 1-3 早期人工心臟結(jié)構(gòu)圖Fig.1-3 Early artificial heart structure相較于全人工心臟的發(fā)展,心室輔助裝置則發(fā)展的相對(duì)迅速些。心室輔裝置按其發(fā)展過程可分為三個(gè)階段,第一個(gè)階段的血泵是模擬人體心臟的搏
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]兩級(jí)軸流血泵基于血液損傷的數(shù)值分析[J]. 周冰晶,荊騰,王芳群,賀照明. 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志. 2016(04)
[2]離心式磁懸浮血泵溶血性能分析[J]. 王義文,張帆,方媛,董百川,周亮. 中國醫(yī)療器械雜志. 2016(03)
[3]無軸雙吸式血液泵內(nèi)部流動(dòng)分析[J]. 莊保堂,羅先武,紀(jì)晶晶,許洪元. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2015(12)
[4]機(jī)械循環(huán)輔助在心力衰竭中的應(yīng)用[J]. 劉彤,宋德利,劉小慧,董建增. 心肺血管病雜志. 2015(10)
[5]雙心室心臟泵內(nèi)部流動(dòng)非定常數(shù)值模擬[J]. 袁建平,孫文婷,王龍滟,付燕霞,洪鋒,周幫倫. 排灌機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2015(07)
[6]離心血泵內(nèi)部流場數(shù)字模擬及溶血分析[J]. 張偉國,程云章,胡平. 中國醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志. 2014(02)
[7]磁液懸浮離心血泵體外溶血的實(shí)驗(yàn)及耐久性實(shí)驗(yàn)[J]. 張文,張杰民,劉天文,劉曉程. 生物醫(yī)學(xué)工程研究. 2014(01)
[8]磁懸浮離心式左心室輔助裝置溶血實(shí)驗(yàn)研究[J]. 吳廣輝,藺嫦燕,陳琛,楊琳,侯曉彤,李海洋,王景. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(10)
[9]軸流式磁懸浮血泵流場數(shù)值模擬及溶血預(yù)測[J]. 吳華春,龔高,王子彥,胡業(yè)發(fā). 中國機(jī)械工程. 2013(03)
[10]ChinaHeart心室輔助裝置溶血性能研究[J]. 徐創(chuàng)業(yè),藺嫦燕,吳廣輝,劉修健,楊朋,渠文波. 中國醫(yī)療設(shè)備. 2012(11)
博士論文
[1]人工心臟液力懸浮支承結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其血液相容性研究[D]. 韓青.浙江大學(xué) 2012
[2]江大1號(hào)心臟泵和美國臨床用Bio-pump的內(nèi)流場及溶血性能的比較研究[D]. 王芳群.江蘇大學(xué) 2007
碩士論文
[1]離心式磁懸浮血泵的流體仿真與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 張帆.哈爾濱理工大學(xué) 2016
[2]動(dòng)壓懸浮式微型泵的設(shè)計(jì)及優(yōu)化[D]. 陳朦朦.清華大學(xué) 2013
[3]離心式心臟泵內(nèi)部流場的定常與非定常數(shù)值模擬[D]. 朱登魁.蘭州理工大學(xué) 2012
[4]離心式磁懸浮人工心臟泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與性能仿真[D]. 周長華.武漢理工大學(xué) 2010
本文編號(hào):2995002
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/yiqiyibiao/2995002.html
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