轴流式血泵黏弹性流体水动力特性数值模拟

将一种黏弹性流体k-ε模型应用于自行设计的轴流式血泵内流动特性的数值模拟,分析了轴流泵的水动力特性,得到了泵壳与转子间狭缝中以及叶轮流道内的紊动能和紊动能耗散率的分布规律.研究发现:在相同流量和转速条件下,质量分数为0.06%的黄原胶水溶液的扬程高于以水为工质时的相应扬程,二者最大约相差35%,且计算结果与实测数据符合良好;轴流泵内黄原胶水溶液的紊动能和紊动能耗散率均显著低于水的相应值,粗略估算每千克黄原胶水溶液的机械能损失只是水的相应值的37%,表示以黏弹性流体为工质时,泵内部的黏性耗损降低,这正是黏弹性流体扬程高于水的扬程的物理原因.

人工轴流心脏泵叶片数目的选择

在人工轴流心脏泵的设计过程中,叶片数目的选取对泵的工作条件的影响很大。为了获得轴流心脏泵模型的合理叶片数目,本文采用了六面体结构网格和非结构四面体网格相结合的方法,对整个流体区域进行了网格划分。通过全流道的计算机数值模拟结果,并结合血液泵传输过程中的要求进行分析,最终得到了合适的轴流血液泵叶片数目。计算结果表明,四叶片的转子是目前采用的泵型中效率、受力、流体等各方面的因素综合考察最好的。