膜式氧合器的内部流场分析

作     者：张智鑫 李冬梅 张瑞 ZHANG Zhi-xin;LI Dong-mei;ZHANG Rui

作者机构：郑州大学机械与动力工程学院河南郑州450000 广东顺德创新设计研究院广东佛山528000 

基　　金：郑州市协同创新重大专项(郑州大学)项目(18XTZX12005) 

出 版 物：《机械设计》 (Journal of Machine Design)

年 卷 期：2022年第39卷第7期

页      码：17-24页

摘      要：氧合器内部流体的运动特性对其性能有重要的影响,为了研究与评估膜式氧合器的性能,使用计算流体力学(CFD)对膜式氧合器简化模型进行了流体动力学分析。文中基于压降试验建立了各向同性多孔介质模型,采用标准k-ε湍流模型在2.0~6.0 L/min范围内,对不同流量下膜式氧合器内部流场进行宏观计算分析;同时又利用CFD微模型对膜式氧合器内部的实际微流动进行微观评估分析。经过大量的模拟计算得到了血液速度、压力、壁面切应力及微观切应力分布云图,并对这些云图进行了详细的分析研究。结果表明:在流量2.0~6.0 L/min范围内,各向同性多孔介质模型的模拟计算结果与试验结果基本一致,但是随着入口流量的继续增加试验结果有远大于模拟结果的趋势;血液损伤大多发生在除氧合室和变温室以外的流道中,尤其是在出口、入口及中间管道与氧合室、变温室交界处。文中研究为膜式氧合器的设计优化提供了依据。

主 题 词：膜式氧合器 各向同性 多孔介质 计算流体力学(流场分析) 血液损伤 

学科分类：1004[医学-公共卫生预防医学类] 10[医学] 

D　O　I：10.13841/j.cnki.jxsj.2022.07.021

馆 藏 号：203113751...