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致的，在我國，每年有幾十萬人死于心臟病。目前主要的治療方式是進行心臟移植，隨著醫(yī)學的不斷進展，排異反應等技術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，近年來得到了迅速的發(fā)展，已經(jīng)有多個人工心臟

2、和心室輔助裝置進入臨床應用階段。計算流體力學（Computational Fluid Dynamics，CFD）技術在血泵的開發(fā)和研究中起到了重要的作用。通過CFD技術配合計算機進行仿真，可以方便的對比不同結構和尺寸下的泵的輸出特性，從而節(jié)省了制造物理樣機的成本和時間。同時利用CFD技術還可以實現(xiàn)對泵腔內(nèi)流場的流動狀況的觀察研究，這是常規(guī)測量技術所難以達到的。
　　本文的主要研究內(nèi)容為：
　　(1)介紹了人工心臟的發(fā)展歷史，

3、對全人工心臟和心室輔助裝置這兩類的國內(nèi)外的發(fā)展狀況進行了概述。同時對CFD技術在血泵開發(fā)中的應用作了詳細的介紹。
　　(2)利用 Pro/E對軸流螺旋葉輪泵進行了實體建模，對建立的模型進行相應的處理后進行網(wǎng)格劃分，在對各種數(shù)值算法進行對比后，選擇了SIMPLEC算法、k?ε雙方程湍流模型對不同結構和不同尺寸下的血泵模型進行了數(shù)值模擬。
　　(3)對不同轉(zhuǎn)速、不同葉片數(shù)、不同葉片升角的多個模擬結果進行了比較，得出了轉(zhuǎn)速、葉片數(shù)