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《第十届全国流体力学学术会议论文摘要集》2018年
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基于能量耗散的溶血经验预测新方法

吴鹏  
【摘要】:血泵(俗称人工心脏)已经成为治疗末期心衰的有效手段,溶血是血泵(俗称人工心脏)和其他血液循环装置中最为重要的问题之一。降低溶血水平是血泵发展过程中的关键技术环节。众所周知,溶血与流场中的重要流动特性如剪切应力和能量耗散密切相关。目前CFD数值模拟结合溶血经验预测模型已被广泛用于预测血泵中溶血水平。血泵中的流场是相当复杂的,不稳定的,有时呈现为过渡流的形态。因此,流场的准确预测是准确估算是目前人工心脏发展的主要挑战。与传统的雷诺平均方法相比,大涡模拟(LES)直接求解大尺度的运动,而利用亚格子模式模拟小尺度的涡,能更好的预测湍流流场的复杂结构。本研究在国际上首次采用LES技术进行血泵的流场预测和溶血经验预测。将FDA基准血泵为例,从湍流预测模型、入口湍流度、血泵结构、网格类型、溶血经验预测等方面,汇报本课题组近年来在人工心脏流动模拟和血液相容性设计方面提出的策略。人工心脏的复杂流动预测及血液相容性设计是人工心脏发展的关键环节。本研究提出了基于LES的人工心脏复杂流动及溶血模拟策略,对于人工心脏的血液相容性设计具有重要意义,并己用于国内最新一代人工心脏的血液相容性设计。

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