本文關(guān)鍵詞：基于一維、三維耦合的血球儀流體網(wǎng)絡(luò)仿真平臺(tái)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 血細(xì)胞分析儀 流體網(wǎng)絡(luò) 瞬態(tài)過(guò)程 一維和三維耦合仿真

【摘要】：隨著科技的進(jìn)步,血細(xì)胞分析儀在國(guó)內(nèi)各類醫(yī)院已得到廣泛應(yīng)用。但目前從整個(gè)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)來(lái)看,醫(yī)院使用的血細(xì)胞分析儀90%引進(jìn)國(guó)外,價(jià)格昂貴,與此同時(shí)我國(guó)醫(yī)療器械還處于起步階段,本文就是在這樣一個(gè)大的背景下針對(duì)流體系統(tǒng)提出的。流體系統(tǒng)作為血細(xì)胞分析儀最重要的組成部分,但在面對(duì)流體系統(tǒng)設(shè)計(jì)與流動(dòng)特性分析時(shí),工程師往往只針對(duì)局部元件進(jìn)行仿真,整體設(shè)計(jì)仍采取先做后驗(yàn)證的方式,未進(jìn)行科學(xué)有效的模擬仿真,造成設(shè)計(jì)工作反復(fù),設(shè)計(jì)周期延長(zhǎng)的局面。首先詳細(xì)介紹了系統(tǒng)仿真最常用的兩種方法,對(duì)他們各自優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析,然后根據(jù)系統(tǒng)的需求確定本文采用一維、三維耦合仿真的方法,一方面可以滿足獲取系統(tǒng)中各個(gè)支路的壓力和流量的實(shí)時(shí)變化,另一方面可以實(shí)現(xiàn)具體元件的流場(chǎng)分析。單個(gè)元件的損失模型是流體系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),而損失模型的建立離不開(kāi)大量有效數(shù)據(jù)的支撐。本文首先設(shè)計(jì)傳感器數(shù)據(jù)采集電路,并通過(guò)一系列的實(shí)驗(yàn)收集了各個(gè)元件在常溫下的運(yùn)行參數(shù),結(jié)合流體系統(tǒng)元件的流動(dòng)損失理論基礎(chǔ),通過(guò)Matlab建立了30多種系統(tǒng)主要元件的損失模型,豐富了一維分析軟件Flowmaster的元件庫(kù)。根據(jù)實(shí)際系統(tǒng),用Flowmaster搭建起血細(xì)胞分析儀的一維管路部分,并為三維計(jì)算提供相關(guān)的邊界條件,同時(shí)針對(duì)系統(tǒng)中復(fù)雜、特殊的元件,用ANSYS完成建模,同時(shí)為一維計(jì)算提供實(shí)驗(yàn)難以獲得的邊界條件。最后,通過(guò)接口軟件Mp CCI將一維和三維軟件連接起來(lái),實(shí)現(xiàn)兩者交叉迭代雙向耦合計(jì)算。對(duì)本文涉及的一維、三維耦合仿真平臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試,結(jié)果顯示,該仿真平臺(tái)計(jì)算結(jié)果基本正確。文章的末尾對(duì)流動(dòng)室子系統(tǒng)進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)兩方面的仿真分析,對(duì)系統(tǒng)提供了可行的優(yōu)化方案。
【關(guān)鍵詞】：血細(xì)胞分析儀 流體網(wǎng)絡(luò) 瞬態(tài)過(guò)程 一維和三維耦合仿真
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TP391.9;R197.39
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-14
• 1.1 課題背景及意義8-9
• 1.1.1 血細(xì)胞分析儀介紹與發(fā)展8
• 1.1.2 課題研究的背景及意義8-9
• 1.2 與本文相關(guān)的研究現(xiàn)狀9-13
• 1.2.1 一維管路系統(tǒng)特性研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 三維CFD流動(dòng)仿真研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.3 系統(tǒng)一維與三維耦合模擬計(jì)算11-13
• 1.3 論文主要研究目標(biāo)與內(nèi)容13-14
• 第2章 流體系統(tǒng)元件壓強(qiáng)損失建模14-24
• 2.1 數(shù)據(jù)采集14-18
• 2.1.1 傳感器采集電路設(shè)計(jì)14-15
• 2.1.2 傳感器標(biāo)定曲線15-17
• 2.1.3 標(biāo)定曲線誤差分析17-18
• 2.1.4 實(shí)驗(yàn)裝置18
• 2.2 數(shù)據(jù)輸出18
• 2.3 流體系統(tǒng)常用元件損失建模18-23
• 2.3.1 沿程損失20
• 2.3.2 局部損失20-21
• 2.3.3 曲線擬合21-23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 第3章 一維和三維耦合計(jì)算的實(shí)現(xiàn)24-34
• 3.1 一維建模分析24-27
• 3.1.1 主要元件介紹24-26
• 3.1.2 一維管路設(shè)計(jì)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 流動(dòng)室模型的建立30-31
• 3.3 耦合計(jì)算策略31-33
• 3.5 本章小結(jié)33-34
• 第4章 仿真平臺(tái)實(shí)驗(yàn)測(cè)試與誤差分析34-44
• 4.1 白細(xì)胞計(jì)數(shù)子系統(tǒng)測(cè)試34-38
• 4.2 DIFF池子系統(tǒng)測(cè)試38-40
• 4.3 流動(dòng)室子系統(tǒng)測(cè)試40-43
• 4.4 本章小結(jié)43-44
• 第5章 仿真平臺(tái)的應(yīng)用44-53
• 5.1 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能仿真44-46
• 5.2 系統(tǒng)瞬態(tài)性能仿真46-52
• 5.3 本章小結(jié)52-53
• 結(jié)論53-54
• 參考文獻(xiàn)54-58
• 致謝58

【共引文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 朱險(xiǎn)峰;生物顆粒流式成像關(guān)鍵技術(shù)的研究[D];天津大學(xué);2010年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

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本文編號(hào)：753119