【摘 要】
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目的 应用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)方法对电磁驱动搏动式灌注血泵流场进行仿真分析,通过改进泵头结构改善血液在血泵的流动状态,提升其抗溶血性能.
【机 构】
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上海理工大学医疗器械与食品学院,上海200093;上海理工大学附属市东医院重症医学科,上海200438
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目的 应用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)方法对电磁驱动搏动式灌注血泵流场进行仿真分析,通过改进泵头结构改善血液在血泵的流动状态,提升其抗溶血性能.方法 应用Fluent 17.0分析泵头结构变化对泵内流场的影响,通过血液流入和流出的4次仿真实验,分析内部液体的流线分布、中轴面上的湍流动能分布、血液流经泵头的压力损失和模型表面受到的切应力.结果 在4次实验中,泵头人口与出口管路对称且与对称轴的夹角α=30°时,液体流线无明显紊乱,湍流程度较低;实验1中压力损失最小,为376.8 Pa;实验1、2中的最大切应力分别为258.6、302.8 Pa,符合压力损失和溶血程度等血泵生物力学性能要求.选择α=30°模型为该电磁驱动搏动式灌注血泵的泵头结构,并通过3D打印技术进行制作.结论 经过对泵头的优化分析,血泵溶血性能得到改善.研究结果可以运用到新型电磁驱动搏动式灌注血泵的设计与实验中.
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