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基于液固耦合的光镊拉伸红细胞变形特性 被引量：7
1
作者 王带领 谭建平 +1 位作者 程立志 喻哲钦 《中国医学物理学杂志》 CSCD 2017年第4期404-409,共6页
目的:通过液固耦合的方法模拟红细胞在光镊拉伸过程中的变形情况,从而得到其剪切模量等力学参数,以探索其变形规律。方法:通过PRO/E建立血细胞三维双凹椭球模型,导入到ABAQUS软件中,采用超弹性材料,通过流体腔模型实现液固耦合,对光镊... 目的:通过液固耦合的方法模拟红细胞在光镊拉伸过程中的变形情况,从而得到其剪切模量等力学参数,以探索其变形规律。方法:通过PRO/E建立血细胞三维双凹椭球模型,导入到ABAQUS软件中,采用超弹性材料,通过流体腔模型实现液固耦合,对光镊拉伸红细胞模型进行有限元计算。仿真再现红细胞变形的整个过程,拟合Suresh试验数据得到红细胞的剪切模量,进一步分析细胞质、细胞大小和形状与变形能力的关系。结果:仿真得到正常红细胞的剪切模量在5~9μN/m之间;细胞形状和直径均对变形能力有一定影响:直径越大,变形能力越差;双凹椭球细胞相对于球形细胞有更好的变形能力。结论:流体腔模型能够高效实现液固耦合,较好地模拟红细胞在光镊拉伸过程中的变形情况,直观地揭示细胞质、细胞大小和形状与变形的关系。为研究其他壳液提供了一种方法和参考。 展开更多
关键词 光镊 红细胞 ABAQUS 流体腔 液固耦合
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基于多相流的轴流血泵流场分析及溶血指数预测 被引量：6
2
作者 王带领 谭建平 喻哲钦 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期1929-1935,共7页
为研究血泵内部血细胞分布规律及溶血预测方法,以自制轴流血泵为例,应用多相流分析方法,采用多重参考坐标系法(MRF)等技术建立数值分析模型,并通过体外循环实验验证模型的有效性。进一步分析血泵内部血细胞浓度、速度、压力等的分布规律... 为研究血泵内部血细胞分布规律及溶血预测方法,以自制轴流血泵为例,应用多相流分析方法,采用多重参考坐标系法(MRF)等技术建立数值分析模型,并通过体外循环实验验证模型的有效性。进一步分析血泵内部血细胞浓度、速度、压力等的分布规律,得到血细胞破坏区域和一般规律。根据优化的溶血模型对血泵的溶血性能进行评估,在此基础上提出溶血实验指标标准溶血指标(NIH)与溶血预测值之间的转换关系。研究结果表明:血细胞在血泵内部不是均匀分布,叶轮处有明显分离现象;血泵内部剪切应力在200 Pa以下的区域的体积分数约为98.6%,高剪切应力主要位于叶轮顶部和外壳的间隙处;在剪切应力为常数时,优化的溶血预测模型和Giersiepen实验得到的溶血模型相符合;采用优化模型计算得到血泵平均溶血预测值0.005 7,具有较好的溶血性能。 展开更多
关键词 血泵 多相流 标准溶血指标 溶血模型
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轴流式血泵分流叶片的多性能影响机理研究
3
作者 喻哲钦 谭建平 +1 位作者 王带领 程立志 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期539-544,共6页
针对人工心脏血泵中最为核心的叶轮结构,为得到其分流叶片对微型轴流式血泵水力性能及溶血性能的影响机理;设计了有、无分流叶片的两种血泵叶轮,通过模型仿真分析了二者流场的差别,采用粒子追踪法预估对比了两种模型的溶血性能;并进行... 针对人工心脏血泵中最为核心的叶轮结构,为得到其分流叶片对微型轴流式血泵水力性能及溶血性能的影响机理;设计了有、无分流叶片的两种血泵叶轮,通过模型仿真分析了二者流场的差别,采用粒子追踪法预估对比了两种模型的溶血性能;并进行了样机的体外循环性能实验分析。研究结果表明:分流叶片可使微型轴流式血泵流场速度和压力等参数的分布和变化更趋合理,降低了血泵流场的不稳定程度;使得血泵可在较低的溶血伤害水平下达到人体血液循环的性能要求。 展开更多
关键词 血泵 分流叶片 计算流体力学 溶血预估 体外循环实验
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