心室輔助裝置恒轉(zhuǎn)速的控制方法,會降低血液動脈壓的搏動性,并產(chǎn)生了一系列的并發(fā)癥,造成抽吸和返流現(xiàn)象。而變轉(zhuǎn)速輔助控制能夠使心室輔助裝置達(dá)到最佳輔助狀態(tài),適合長期輔助。但轉(zhuǎn)速的快速變化容易使泵內(nèi)局部位置的壓力驟降,產(chǎn)生空化現(xiàn)象,造成溶血值的增加,阻礙了變轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)的快速發(fā)展。本文以自主研發(fā)的離心血泵為研究對象,首先通過CFD進行數(shù)值模擬,分析離心血泵內(nèi)部流動規(guī)律及空化特性。然后以IV級心衰為例,采用MATLAB軟件建立“離心血泵-左心血液循環(huán)系統(tǒng)”的參數(shù)模型,得到離心血泵在IV級心衰條件下達(dá)到最佳輔助狀態(tài)時的轉(zhuǎn)速變化曲線。最后,以不同轉(zhuǎn)速下的初始條件分析離心血泵變轉(zhuǎn)速輔助過程中空化的發(fā)展規(guī)律及影響。該研究為避免變轉(zhuǎn)速心室輔助裝置空化的產(chǎn)生提供了理論依據(jù)和技術(shù)支持,推動了心室輔助裝置向臨床應(yīng)用的發(fā)展進程。主要研究內(nèi)容及成果如下:一、離心血泵流動特性分析。通過改變離心血泵的流量和轉(zhuǎn)速,從外部特性與內(nèi)部流場兩個方面對離心血泵進行分析。結(jié)果表明:流量對離心血泵內(nèi)部的壓力分布影響不大,但轉(zhuǎn)速對其影響明顯;隨著轉(zhuǎn)速的增加葉輪流道以及葉輪葉片表面的壓力急劇降低;轉(zhuǎn)速以及流量對泵內(nèi)血液的流動情況都有很... 

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 心血泵國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 心室輔助裝置變轉(zhuǎn)速控制研究現(xiàn)狀
        1.2.3 心室輔助裝置空化研究現(xiàn)狀
    1.3 存在的問題
    1.4 本文研究內(nèi)容和方法
第二章 離心血泵內(nèi)部流動分析
    2.1 數(shù)值模擬理論
        2.1.1 流體動力學(xué)控制方程
        2.1.2 湍流模型
        2.1.3 空化計算模型
    2.2 數(shù)值計算
        2.2.1 泵的主要幾何參數(shù)及三維造型
        2.2.2 計算網(wǎng)格劃分及網(wǎng)格無關(guān)性驗證
        2.2.3 初始條件與邊界條件設(shè)置
    2.3 離心血泵非空化狀態(tài)下穩(wěn)態(tài)數(shù)值計算
        2.3.1 離心血泵外特性
        2.3.2 壓力分布
        2.3.3 速度流線分布
    2.4 本章小結(jié)
第三章 離心血泵內(nèi)部空化流動的數(shù)值模擬研究
    3.1 血液飽和蒸氣壓的測定
        3.1.1 實驗?zāi)康暮驮?br>        3.1.2 實驗臺及實驗方法
        3.1.3 實驗結(jié)果
    3.2 離心血泵定常空化計算結(jié)果分析
        3.2.1 空化特性曲線
        3.2.2 空泡分布
    3.3 離心血泵非定�？栈嬎憬Y(jié)果分析
        3.3.1 葉輪內(nèi)部靜壓分布
        3.3.2 離心血泵內(nèi)部空泡體積分布
        3.3.3 離心血泵內(nèi)部速度流線分布
    3.4 本章小結(jié)
第四章 離心血泵與左心血液循環(huán)系統(tǒng)耦合模型的建立
    4.1 左心血液循環(huán)系統(tǒng)建模
        4.1.1 左心室時變彈性模型
        4.1.2 左心血液循環(huán)系統(tǒng)的建立
        4.1.3 左心血液循環(huán)系統(tǒng)的驗證
    4.2 離心血泵數(shù)學(xué)模型
    4.3 離心血泵—左心血液循環(huán)系統(tǒng)
        4.3.1 離心血泵-左心血液循環(huán)系統(tǒng)耦合模型
        4.3.2 基于離心血泵輔助的左心血液循環(huán)系統(tǒng)動力學(xué)仿真結(jié)果
    4.4 本章小結(jié)
第五章 離心血泵變轉(zhuǎn)速輔助下的空化特性研究
    5.1 變轉(zhuǎn)速輔助下離心血泵內(nèi)流場計算結(jié)果
        5.1.1 壓力分布
        5.1.2 速度流線分布
        5.1.3 剪切應(yīng)力分布
    5.2 變轉(zhuǎn)速輔助下離心血泵內(nèi)空化流動特點
        5.2.1 離心血泵內(nèi)空泡以及剪切應(yīng)力分布
        5.2.2 空化對流場的影響
    5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者攻讀碩士學(xué)位期間取得的科研成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3670882