軸流螺旋葉輪血泵輸出特性的數(shù)值分析.pdf

1、心血管疾病是導(dǎo)致人類死亡的主要原因之一，全世界大約有1/3的人口死亡是因心臟病而導(dǎo)致的，在我國(guó)，每年有幾十萬(wàn)人死于心臟病。目前主要的治療方式是進(jìn)行心臟移植，隨著醫(yī)學(xué)的不斷進(jìn)展，排異反應(yīng)等技術(shù)問題不再是制約心臟移植發(fā)展的主要原因，但是供體器官的短缺成為全球性的醫(yī)學(xué)難題。
　　為了解決這一問題，人們開始研究自然心臟的替代品—全人工心臟和心室輔助裝置。血泵作為全人工心臟和心室輔助裝置的核心部件，近年來(lái)得到了迅速的發(fā)展，已經(jīng)有多個(gè)人工心臟

2、和心室輔助裝置進(jìn)入臨床應(yīng)用階段。計(jì)算流體力學(xué)（Computational Fluid Dynamics，CFD）技術(shù)在血泵的開發(fā)和研究中起到了重要的作用。通過CFD技術(shù)配合計(jì)算機(jī)進(jìn)行仿真，可以方便的對(duì)比不同結(jié)構(gòu)和尺寸下的泵的輸出特性，從而節(jié)省了制造物理樣機(jī)的成本和時(shí)間。同時(shí)利用CFD技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)泵腔內(nèi)流場(chǎng)的流動(dòng)狀況的觀察研究，這是常規(guī)測(cè)量技術(shù)所難以達(dá)到的。
　　本文的主要研究?jī)?nèi)容為：
　　(1)介紹了人工心臟的發(fā)展歷史，

3、對(duì)全人工心臟和心室輔助裝置這兩類的國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了概述。同時(shí)對(duì)CFD技術(shù)在血泵開發(fā)中的應(yīng)用作了詳細(xì)的介紹。
　　(2)利用 Pro/E對(duì)軸流螺旋葉輪泵進(jìn)行了實(shí)體建模，對(duì)建立的模型進(jìn)行相應(yīng)的處理后進(jìn)行網(wǎng)格劃分，在對(duì)各種數(shù)值算法進(jìn)行對(duì)比后，選擇了SIMPLEC算法、k?ε雙方程湍流模型對(duì)不同結(jié)構(gòu)和不同尺寸下的血泵模型進(jìn)行了數(shù)值模擬。
　　(3)對(duì)不同轉(zhuǎn)速、不同葉片數(shù)、不同葉片升角的多個(gè)模擬結(jié)果進(jìn)行了比較，得出了轉(zhuǎn)速、葉片數(shù)