人工腎血液透析過程中反滲透現(xiàn)象及其臨界尺度的研究.pdf

1、在利用人工腎進(jìn)行血液透析的過程中,半通透膜上存在物質(zhì)交換,由于膜管內(nèi)外流場(chǎng)的壓力差和濃度差的不斷變化,使得在血液流動(dòng)的后端,膜上可能會(huì)出現(xiàn)反向滲透的情況,即膜管外的透析液通過半通透膜反滲回管內(nèi)的血液里,從而影響到人工腎的工作效率并可能誘發(fā)感染.我們根據(jù)人工腎的物理模型,建立了一個(gè)初步描述人工腎流動(dòng)的數(shù)學(xué)模型,通過對(duì)膜管內(nèi)部的血液場(chǎng)和膜管外部的透析液場(chǎng)的耦合求解,得到了人工腎流場(chǎng)的流動(dòng)參數(shù).我們發(fā)現(xiàn)在某些流動(dòng)參數(shù)和物性參數(shù)范圍內(nèi),在膜上確

2、實(shí)會(huì)出現(xiàn)反滲透的現(xiàn)象.我們研究了反滲透的出現(xiàn)所造成的血液濃度的變化;反滲透出現(xiàn)的長(zhǎng)度尺度(即臨界尺度)和流場(chǎng)的流動(dòng)參數(shù)和物性參數(shù)的關(guān)系,從而得出了哪些參數(shù)會(huì)影響反滲透的產(chǎn)生,相應(yīng)地分析出了為推遲甚至避免反滲透的產(chǎn)生,可以采取的一些方法.由于血液的實(shí)際流動(dòng)狀況較為復(fù)雜,為簡(jiǎn)化起見,我們開始時(shí)將其視作牛頓流體,此時(shí)血液在膜管中的流動(dòng)情況和牛頓流體的poikeuille流動(dòng)相類似,其徑向速度分布為拋物線型.此后,我們又對(duì)血液的非牛頓性進(jìn)行了分