基于正弦转速调制的离心旋转血泵温度场分析
Temperature field analysis of centrifugal rotary blood pump based on sinusoidal speed modulation作者机构：中国计量大学计量测试工程学院浙江杭州310018 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室浙江杭州310027
出 版 物：《排灌机械工程学报》 (Journal of Drainage and Irrigation Machinery Engineering)
年 卷 期：2022年第40卷第5期
页 面：454-460页
核心收录：
学科分类：0831[工学-生物医学工程（可授工学、理学、医学学位）] 080704[工学-流体机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0836[工学-生物工程]
基 金：浙江省自然科学基金资助项目(LY20E050013) 国家自然科学基金青年基金资助项目(51505455) 流体动力与机电系统国家重点实验室开放基金资助项目(GZKF-201713)
主 题：离心旋转血泵 转速调制 血液临界损伤 计算流体动力学 温度场分析
摘 要：为研究转速调制引起的血泵内部流场温度变化是否会导致血液损伤,应用计算流体动力学方法对旋转血泵运行时的全流道流动过程进行数值模拟.计算中采用动态压力拟合公式作为进出口边界条件,选择在换热领域精确度更高的SST湍流模型.计算叶轮分别在匀转速状态和正弦调制转速状态下不同时刻的温度分布、温度升高到39~43℃时的潜在高温风险区域以及大于43℃时的极端高温风险区域在血泵中的位置分布和各区域的体积大小,同时结合血泵结构对比分析其内部的动态温升变化情况.研究结果表明:血泵流场在正弦调制转速时的温升高于匀转速状态下的流场,并产生高温风险区域;温升与血泵的叶轮结构密切相关,高温集中在靠近下泵壳的叶轮前缘和内侧;2种转速工况对血泵进出口处的血液温度影响均在2℃的安全浮动范围内,不会对血泵外部的血液造成损伤.
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