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。

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