基于计算流体动力学的新型电磁驱动搏动式灌注血泵泵头优化分析

• 作者: 徐毅骁 方旭晨 李刚 葛斌 赵圣功 魏凌轩
• 来源期刊: 医用生物力学
• 学科: 医学
• 关键词: 搏动式血泵 机械灌注 泵头 计算流体动力学 数值模拟
• 年，卷（期）: 2020,（3）
• 所属期刊栏目: 论著
• 页码范围: 296-303,310
• 页数: 9页
• 分类号: R318.01
• 语种: 中文
• DOI: 10.16156/j.1004-7220.2020.03.006

摘要

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.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	葛斌		68	184	7.0	9.0
2	李刚		48	225	10.0	12.0
3	魏凌轩		7	16	3.0	3.0
4	方旭晨		2	0	0.0	0.0
5	徐毅骁		3	1	1.0	1.0
6	赵圣功		3	1	1.0	1.0