人工心臟已進(jìn)入臨床發(fā)展階段,溶血現(xiàn)象是制約人工心臟長(zhǎng)久使用的一大難題。不正常的溫度條件會(huì)使紅細(xì)胞的正常生理機(jī)能和形態(tài)發(fā)生改變,從而影響其攜氧能力。為研究人工心臟正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的溫升情況,先利用Solidworks軟件建立軸流式血泵的三維仿真模型,然后基于ANSYS Workbench軟件對(duì)血泵整體進(jìn)行熱流耦合溫度場(chǎng)仿真,探究了定子繞組相阻值、血泵轉(zhuǎn)速、定子外殼和泵外殼之間的氣隙導(dǎo)熱系數(shù)以及血液導(dǎo)熱系數(shù)對(duì)血泵及血液整體溫升的影響。結(jié)果表明,在滿足血泵供血要求的前提下,適當(dāng)減小定子繞組相阻值、降低轉(zhuǎn)速可有效降低血泵整體溫升,而氣隙物質(zhì)和血液導(dǎo)熱系數(shù)的變化對(duì)血泵整體溫度的影響不是很明顯。 

【文章來(lái)源】：中國(guó)醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志. 2020,37(10)CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

軸流式血泵整體結(jié)構(gòu)

其中血泵溫度最高區(qū)域達(dá)到49.635℃，血液在緊貼血泵外殼區(qū)域達(dá)到最高溫度44.005℃，而在血液與導(dǎo)輪及葉輪接觸面附近區(qū)域，血液溫度接近環(huán)境溫度（37℃），這是由于葉輪和導(dǎo)輪本身發(fā)熱較小，且流速較大（最高達(dá)11.2 m/s），在血液對(duì)流換熱的作用下，其溫升相對(duì)較小。3 相關(guān)因素對(duì)血泵溫度場(chǎng)的影響仿真分析

取定子繞組相阻值為5.4Ω，改變?nèi)~輪轉(zhuǎn)速分別為5 000、6 000、7 000、8 000、9 000、10 000、11 000、12 000 r/min，仿真分析得到不同轉(zhuǎn)速下血泵導(dǎo)輪、葉輪、血泵定子繞組、定子鐵芯和血液的溫升情況如圖3所示�？芍S著轉(zhuǎn)速的增加，血泵各部分溫升均隨之增大，血泵轉(zhuǎn)速在9 000 r/min附近時(shí)，血泵整體溫升的變化趨勢(shì)也隨之變大。當(dāng)血泵轉(zhuǎn)速為8 000 r/min時(shí)，定子繞組最高溫度為43.474℃、定子鐵芯為41.034℃、血液為40.617℃、葉輪為37.454℃。3.2 繞組相阻值對(duì)血泵溫度場(chǎng)的影響

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]軸流血泵電機(jī)溫度場(chǎng)分析及其對(duì)血液和組織的損傷[J]. 胡及雨,云忠,向闖,彭舸.  中國(guó)醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志. 2017(12)
[2]溫度對(duì)紅細(xì)胞變形性的影響[J]. 趙玉衡,張曉華,曹石.  北京醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào). 1994(04)

博士論文
[1]生物組織傳熱及其若干應(yīng)用研究[D]. 朱光明.華中科技大學(xué) 2004

碩士論文
[1]大氣隙永磁軸流式血泵磁力傳動(dòng)系統(tǒng)研究[D]. 譚卓.中南大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3228974