19、计算血流动力学与CFD模拟全解析

计算血流动力学与CFD模拟全解析

1. 模拟VAD血流的接口类型

在模拟心室辅助装置（VAD）中的血流时，接口至关重要却又十分敏感。接口类型取决于模拟内部流动的计算方法及其与叶轮/推进器系统的关系，主要分为以下两种：
- 静止接口（Stationary） ：常用于离心式和轴流式血泵。即便叶轮转速较低，也需静止接口简化处理。虽可采用带自适应网格的瞬态转子/定子方法，但计算成本高，且通量发散导致的不稳定性可能使移动边界不可行。
- 非静止接口（Non - stationary） ：当边界不静止，无法确定分离的静止区域或移动部件无对称轴时，需考虑非静止接口。在每个时间点或间隔，使用自适应或重构网格考虑接口移动。原理是在新几何场景下局部或整体重新创建网格，但计算量极大。
- 混合接口处理 ：旨在仅考虑局部自适应网格，减少计算成本。

2. 网格质量参数

为量化一些定性方法，可使用多个质量参数，以下是常见且实用的参数：
- 增长率（Growth Rate） ：指元素沿区域增加或减少的方式，对离散化聚焦和不同区域元素过渡很关键。高增长率使相邻元素增长快，导致过渡迅速、网格密度降低。简单流动现象影响不大，但复杂事件时，低密度网格可能无法准确表示。
- 偏斜度（Skewness） ：用于实现“理想”元素分布（角度和尺寸）的参数。Ansys网格划分用0 - 1系数表示，具体对应关系如下表：
| 偏斜度（Sk） | 单元质量 |
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