應(yīng)用計算流體動力學(xué)分析軟件,對離心血泵進(jìn)行兩相流數(shù)值模擬,分析離心血泵內(nèi)部紅細(xì)胞的分布規(guī)律及流場流動特性。搭建離心血泵測試平臺,在相同工況下測試流體動力特性,并與仿真結(jié)果進(jìn)行對比。結(jié)果表明,1 800 r/min工況時,離心血泵測試所得流量和揚(yáng)程與仿真結(jié)果吻合。離心血泵內(nèi)部整體流動狀況良好,流量和揚(yáng)程均能夠滿足人體生理需求。離心血泵內(nèi)部血細(xì)胞非均勻分布,體積分?jǐn)?shù)在葉輪區(qū)呈現(xiàn)一定幅度的變化。離心血泵內(nèi)部剪切應(yīng)力小于150 Pa的區(qū)域占總區(qū)域的比例約為94. 75%,高剪切應(yīng)力主要集中于葉輪邊緣處。 

【文章來源】：機(jī)械制造. 2020,58(08)

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

離心血泵結(jié)構(gòu)

將離心血泵三維模型文件導(dǎo)入ANSYS Workbench軟件，提取出血液流通的流體域，然后導(dǎo)入ANSYS ICEMCFD軟件進(jìn)行網(wǎng)格劃分[10]。由于血液在離心血泵中各部位的運(yùn)動狀況不相同，因此將流體域劃分為血液進(jìn)口區(qū)、葉輪區(qū)、血液出口區(qū)三部分，并分別在血液進(jìn)口區(qū)與葉輪區(qū)及葉輪區(qū)與血液出口區(qū)建立交界面[11]。應(yīng)用多重參考坐標(biāo)系法，分別建立動坐標(biāo)系和靜坐標(biāo)系。離心血泵整體結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，計算區(qū)域的結(jié)構(gòu)不規(guī)則，因此選擇非結(jié)構(gòu)四面體網(wǎng)格單元對流體域進(jìn)行網(wǎng)格劃分，共得到3 624 930個網(wǎng)格單元。對流動比較復(fù)雜的區(qū)域進(jìn)行局部網(wǎng)格加密，如圖4所示�！鴪D4離心血泵模型局部網(wǎng)絡(luò)加密

湍流模型選用RNG k-ε模型，同時采用標(biāo)準(zhǔn)壁面函數(shù)法。壓力速度耦合方式選擇SIMPLE算法。采用隱式分離式求解器，離散格式設(shè)置為二階迎風(fēng)。通過欠松弛方式求解迭代過程，壓力因子設(shè)置為0.3，體積力因子設(shè)置為1.0，密度因子設(shè)置為1.0，動量因子設(shè)置為0.7，殘差收斂控制在1×10-5。殘差圖如圖5所示，經(jīng)過1 000次迭代后趨于穩(wěn)定。3 分析結(jié)果

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3144559