外磁力振動對植入式軸流血泵流場的影響研究.pdf

1、溶血性能是血泵性能研究的重要方面，采用CFD技術(shù)對血泵流場進行仿真分析，利用得到的流場參數(shù)可以對血泵的溶血指數(shù)進行預估。但國內(nèi)外學者對流場進行研究時，大多假設血泵處在固定靜止的環(huán)境中，沒有考慮到血泵的植入環(huán)境、高轉(zhuǎn)速、受驅(qū)動力不均勻等因素引起的血泵振動問題。
　　 本文以在彈性植入環(huán)境中外磁驅(qū)動的植入式軸流血泵為研究對象，對血泵的永磁體轉(zhuǎn)子受不平衡的電磁場驅(qū)動力形成的振動進行了研究，并根據(jù)振動狀態(tài)研究了振動對血泵流場的影響和對單

2、個紅細胞變形和受力的影響，結(jié)合這些影響分析了振動對血泵溶血的影響。
　　 本文主要研究內(nèi)容及結(jié)論有:
　　 1.基于電磁學、機械系統(tǒng)動力學等學科知識，計算了血泵永磁體轉(zhuǎn)子在工作時受驅(qū)動磁場的作用力，并用仿真驗證了作用力計算的正確性;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)動磁力，構(gòu)建了血泵在彈性植入環(huán)境中受驅(qū)動磁力振動的動力學系統(tǒng);利用simulink對系統(tǒng)進行了搭建和求解計算，研究了血泵在各轉(zhuǎn)速下的振動特性。

3、r>　　 2.利用FLUENT對血泵流場受振動影響進行了仿真分析，通過改變振動速度振幅和頻率，觀察相應的流場中速度矢量、紅細胞容積率分布、壁面剪切應力云圖，得到了振動速度振幅和頻率與這些流場參數(shù)的關(guān)系，繼而分析了振幅和頻率對血泵溶血的影響。
　　 3.對在振動邊界流場中的單個紅細胞進行了建模，并利用FLUENT進行了仿真計算，得到了紅細胞在振動流場中的變形過程、受力狀態(tài)和流場狀態(tài)，根據(jù)這三個因素分析了振動流場對血泵中紅細胞損傷