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心室辅助泵-罗叶血泵流场的数值模拟

Numerical simulation of the flow field of a ventricular assist pump (Luo-Ye pump)

摘要:

目的 研究心室辅助泵-罗叶血泵(L-Y泵)的流场,并与Berlin Heart血泵(B-H泵)进行比较.方法 本研究运用计算流体力学(CFD)的方法,研究L-Y泵(80ml)和B-H泵(80ml)的流场,并从两种血泵的流线图和压力分布图中选择典型截面进行比较分析.结果 流线图显示,舒张早期,L-Y泵内流体呈现切线,舒张中期以高度连续流线状顺序在泵体内旋转形成旋涡;B-H泵在舒张早期泵内流体也呈切线状,但舒张中期末见旋涡形成.收缩期,两血泵内血流均以射流形式流出,由于L-Y泵的交叉设计特点,L-Y泵的流线分布较均匀;而B-H泵出入口呈平行状,其流线分布不太均匀.压力分布图显示,舒张期B-H泵局部低压区较多,L-Y泵只有1个局部低压区,收缩期B-H泵压力分布与L-Y泵类似.L-Y泵和B-H泵舒张期早期最高速度分别为0.472 m/s和0.486 m/s;收缩期中期最高速度分别为1.33 m/s和1.34 m/s.结论 L-Y泵能保持较好的线性流场,流线和压力分布较合理.B-H泵出入口区较易形成湍流,压力分布不够均匀,小旋涡和湍流较多.

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