外磁力振動(dòng)對(duì)植入式軸流血泵流場(chǎng)的影響研究.pdf

1、溶血性能是血泵性能研究的重要方面，采用CFD技術(shù)對(duì)血泵流場(chǎng)進(jìn)行仿真分析，利用得到的流場(chǎng)參數(shù)可以對(duì)血泵的溶血指數(shù)進(jìn)行預(yù)估。但國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)流場(chǎng)進(jìn)行研究時(shí)，大多假設(shè)血泵處在固定靜止的環(huán)境中，沒(méi)有考慮到血泵的植入環(huán)境、高轉(zhuǎn)速、受驅(qū)動(dòng)力不均勻等因素引起的血泵振動(dòng)問(wèn)題。
　　 本文以在彈性植入環(huán)境中外磁驅(qū)動(dòng)的植入式軸流血泵為研究對(duì)象，對(duì)血泵的永磁體轉(zhuǎn)子受不平衡的電磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)力形成的振動(dòng)進(jìn)行了研究，并根據(jù)振動(dòng)狀態(tài)研究了振動(dòng)對(duì)血泵流場(chǎng)的影響和對(duì)單

2、個(gè)紅細(xì)胞變形和受力的影響，結(jié)合這些影響分析了振動(dòng)對(duì)血泵溶血的影響。
　　 本文主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論有:
　　 1.基于電磁學(xué)、機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)等學(xué)科知識(shí)，計(jì)算了血泵永磁體轉(zhuǎn)子在工作時(shí)受驅(qū)動(dòng)磁場(chǎng)的作用力，并用仿真驗(yàn)證了作用力計(jì)算的正確性;建立了血泵彈性植入環(huán)境的模型，結(jié)合血泵受到的驅(qū)動(dòng)磁力，構(gòu)建了血泵在彈性植入環(huán)境中受驅(qū)動(dòng)磁力振動(dòng)的動(dòng)力學(xué)系統(tǒng);利用simulink對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了搭建和求解計(jì)算，研究了血泵在各轉(zhuǎn)速下的振動(dòng)特性。

3、r>　　 2.利用FLUENT對(duì)血泵流場(chǎng)受振動(dòng)影響進(jìn)行了仿真分析，通過(guò)改變振動(dòng)速度振幅和頻率，觀察相應(yīng)的流場(chǎng)中速度矢量、紅細(xì)胞容積率分布、壁面剪切應(yīng)力云圖，得到了振動(dòng)速度振幅和頻率與這些流場(chǎng)參數(shù)的關(guān)系，繼而分析了振幅和頻率對(duì)血泵溶血的影響。
　　 3.對(duì)在振動(dòng)邊界流場(chǎng)中的單個(gè)紅細(xì)胞進(jìn)行了建模，并利用FLUENT進(jìn)行了仿真計(jì)算，得到了紅細(xì)胞在振動(dòng)流場(chǎng)中的變形過(guò)程、受力狀態(tài)和流場(chǎng)狀態(tài)，根據(jù)這三個(gè)因素分析了振動(dòng)流場(chǎng)對(duì)血泵中紅細(xì)胞損傷