[发明专利]一种基于能量耗散的溶血经验预测方法及装置

摘要

本发明提供了一种基于能量耗散的溶血经验预测方法及装置，首先建立了一种基于能量耗散的溶血经验预测模型，根据所建立的模型进行溶血预测。所述溶血经验预测方法包括以下步骤：前期CFD(计算流体力学)计算准备工作；计算平均流能量耗散和湍动能耗散；定义溶血标量，计算溶血标量方程的源项；耦合CFD计算迭代求解溶血量。溶血预测装置包括：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。本发明提供的预测方法及装置，建立了能量耗散和血液损伤的定量关系，更符合物理实际；结果相较以往采用雷诺应力的计算结果低一个数量级以上，避免了以往模型高估湍流中溶血量的缺陷，做到了溶血的定量、定性估计。

主权项

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εturb，平均流能量耗散εvis则可以直接由平均变形率张量<S>计算得到εvis＝2μ<S>：<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＝εvis+εturb＝2μ(<S>：<S>)/ρ+εturbS103：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： H I ( % ) = c ( ϵ μ ρ ) α / 2 t 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′＝hb1/β，则溶血模型可以改写为标量输运方程： ∂ ( hb ′ ) ∂ t + v · ▿ ( hb ′ ) = S e ]]>源项Se定义为Se＝(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，加入溶血计算的标量方程，耦合流场的CFD计算进行溶血量的求解。