[发明专利]一种基于能量耗散的溶血经验预测方法及装置

权利要求书

1.一种基于能量耗散的溶血经验预测方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S101：前期CFD计算准备工作

对计算域进行空间离散，划分计算网格，设置边界条件；

S102：计算平均流能量耗散和湍动能耗散

采用湍流模型模拟雷诺方程中的未封闭项，进行CFD模拟得到流场信息，计算出湍动能和湍动能耗散ε_turb，平均流能量耗散ε_vis则直接由平均变形率张量S计算得到

ε_vis＝2μS：S/ρ

其中μ表示动力粘度，ρ表示血液密度，则总的能量耗散ε为

ε＝ε_vis+ε_turb＝2μ(S：S/ρ+ε_turb

S103：建立溶血量和能量耗散的关系，定义溶血标量方程

溶血量HI(％)和能量耗散的关系为指数关系：

HI(％)＝c(εμρ)^α/2t^β

该指数关系即为基于能量耗散的溶血模型，其中c，α和β是经验常数；

溶血量的标量输运方程采用欧拉方法进行求解，令标量hb′＝hb^1/β，则溶血模型可以改写为标量输运方程：

源项S_e定义为

S_e＝(Hb·c·(εμρ)^α/2)^1/β

其中ε是计算得到的总的能量耗散；

S104：耦合CFD计算迭代求解溶血量

采用不可压缩的CFD计算程序，在程序中写入求解溶血量标量输运方程的模块，耦合流场的CFD计算进行溶血量的求解。

2.根据权利要求1所述的一种基于能量耗散的溶血经验预测方法，其特征在于：实施该预测方法的预测装置，包括CFD计算前期准备模块、能量耗散计算模块、计算溶血源项模块、溶血求解模块；

所述CFD计算前期准备模块对计算域进行空间离散，划分网格，设置空间离散格式和时间推进格式，设置边界条件，为流场计算和溶血计算做准备；

所述能量耗散计算模块采用湍流模型模拟雷诺方程中的未封闭项，进行CFD模拟得到流场信息，计算出湍动能和湍流能量耗散，平均流能量耗散则直接由平均变形率张量计算得到；

所述计算溶血源项模块定义溶血标量和求解溶血的标量方程，将总的能量耗散代入溶血经验预测模型，计算溶血标量方程的源项；

所述溶血求解模块采用不可压缩CFD计算程序进行流场计算，采用欧拉方法耦合流场计算进行溶血量的求解。

3.根据权利要求1所述的一种基于能量耗散的溶血经验预测方法，其特征在于：所述预测方法预测的血流流动机制为湍流或过渡流。

4.根据权利要求1所述的一种基于能量耗散的溶血经验预测方法，其特征在于：所述S102中的湍流模型采用的模拟方法为雷诺平均方法RANS或大涡模拟方法LES。

5.根据权利要求2所述的一种基于能量耗散的溶血经验预测方法，其特征在于：所述空间离散格式和时间推进格式的精度为二阶或二阶以上。