西安交通大学学报
西安交通大學學報
서안교통대학학보
JOURNAL OF XI'AN JIAOTONG UNIVERSITY
2011年
8期
118-122
,共5页
胡其会%张鸣远%李景银%杨万英
鬍其會%張鳴遠%李景銀%楊萬英
호기회%장명원%리경은%양만영
黏弹性流体k-ε模型%轴流式血泵%数值模拟%溶血指标
黏彈性流體k-ε模型%軸流式血泵%數值模擬%溶血指標
점탄성류체k-ε모형%축류식혈빙%수치모의%용혈지표
为了准确评价自行设计的轴流式血泵的水力性能和生物相容性,将一种黏弹性流体k-ε模型应用于该血泵内紊流流动特性的数值模拟,分析了轴流泵的泵壳与转子间狭缝中以及叶轮流道内的静压和切应力的分布规律,并将溶血指标计算方法与此黏弹性紊流模型结合,计算了黏弹性流体为工质时血泵的溶血指标,并与水为工质时的计算结果进行了对比.结果表明:在相同转速和流量条件下,质量分数为0.06％的黄原胶溶液为工质时的静压压升高于以水为工质时的相应值,质量分数为39％的甘油溶液为工质时静压压升最不明显；甘油溶液的雷诺应力和黏性切应力均高于水和黄原胶溶液的相应值；黏弹性流体为工质时泵的溶血指标比水和甘油溶液的低,且数值处于同一数量级上.该模型能较为准确地预测血泵内黏弹性流体的紊流流动特性,但血泵的结构需进一步优化和改善.
為瞭準確評價自行設計的軸流式血泵的水力性能和生物相容性,將一種黏彈性流體k-ε模型應用于該血泵內紊流流動特性的數值模擬,分析瞭軸流泵的泵殼與轉子間狹縫中以及葉輪流道內的靜壓和切應力的分佈規律,併將溶血指標計算方法與此黏彈性紊流模型結閤,計算瞭黏彈性流體為工質時血泵的溶血指標,併與水為工質時的計算結果進行瞭對比.結果錶明:在相同轉速和流量條件下,質量分數為0.06％的黃原膠溶液為工質時的靜壓壓升高于以水為工質時的相應值,質量分數為39％的甘油溶液為工質時靜壓壓升最不明顯；甘油溶液的雷諾應力和黏性切應力均高于水和黃原膠溶液的相應值；黏彈性流體為工質時泵的溶血指標比水和甘油溶液的低,且數值處于同一數量級上.該模型能較為準確地預測血泵內黏彈性流體的紊流流動特性,但血泵的結構需進一步優化和改善.
위료준학평개자행설계적축류식혈빙적수력성능화생물상용성,장일충점탄성류체k-ε모형응용우해혈빙내문류류동특성적수치모의,분석료축류빙적빙각여전자간협봉중이급협륜류도내적정압화절응력적분포규률,병장용혈지표계산방법여차점탄성문류모형결합,계산료점탄성류체위공질시혈빙적용혈지표,병여수위공질시적계산결과진행료대비.결과표명:재상동전속화류량조건하,질량분수위0.06％적황원효용액위공질시적정압압승고우이수위공질시적상응치,질량분수위39％적감유용액위공질시정압압승최불명현；감유용액적뢰낙응력화점성절응력균고우수화황원효용액적상응치；점탄성류체위공질시빙적용혈지표비수화감유용액적저,차수치처우동일수량급상.해모형능교위준학지예측혈빙내점탄성류체적문류류동특성,단혈빙적결구수진일보우화화개선.
