流固耦合在生物分叉流及人工心脏中的应用研究
| 中文摘要 | 第1-7页 |
| Abstract | 第7-14页 |
| 第1章 绪论 | 第14-41页 |
| ·研究背景 | 第14-15页 |
| ·研究概况 | 第15-32页 |
| ·肺管中的分叉流动 | 第15-19页 |
| ·可塌缩管中的粘性流动 | 第19-26页 |
| ·实验研究 | 第20-24页 |
| ·理论和数值研究 | 第24-26页 |
| ·人工心脏中的流动 | 第26-32页 |
| ·人工心脏的发展历史 | 第26-30页 |
| ·人工心脏主体内流动的研究 | 第30-32页 |
| ·尚未解决的一些问题 | 第32-33页 |
| ·本文的主要工作 | 第33页 |
| 参考文献 | 第33-41页 |
| 第2章 数值方法 | 第41-70页 |
| ·流体力学数值方法 | 第41-49页 |
| ·流动的控制方程 | 第41页 |
| ·Fluent中的数值求解方法 | 第41-43页 |
| ·控制方程的离散 | 第43-46页 |
| ·对流项的二阶迎风格式 | 第43-44页 |
| ·耗散项的中心差分格式 | 第44-46页 |
| ·离散方程的进一步处理 | 第46-47页 |
| ·变化率(时间导数)项的离散格式 | 第47-49页 |
| ·连续性方程的处理 | 第49页 |
| ·固体力学数值方法 | 第49-64页 |
| ·固体运动的控制方程 | 第49-50页 |
| ·基于混合应变的有限元控制方程 | 第50-53页 |
| ·单元具体列式 | 第53-63页 |
| ·非线性代数方程组的数值解法 | 第63-64页 |
| ·流体与结构的耦合 | 第64-68页 |
| ·流体—结构耦合方法 | 第64-66页 |
| ·Fluent中的网格自动更新方式 | 第66-67页 |
| ·动网格的UDF | 第67-68页 |
| ·本章小结 | 第68页 |
| 参考文献 | 第68-70页 |
| 第3章 COPD对肺部分叉流动影响的研究 | 第70-99页 |
| ·进口速度边界对COPD分叉肺管模型中流动的影响 | 第71-86页 |
| ·数值模型 | 第71-73页 |
| ·数值模型的验证 | 第73-74页 |
| ·结果和讨论 | 第74-85页 |
| ·速度矢量 | 第74-78页 |
| ·速度剖面 | 第78-83页 |
| ·质量流量分布 | 第83-84页 |
| ·压力损失 | 第84-85页 |
| ·讨论 | 第85页 |
| ·结论 | 第85-86页 |
| ·COPD对四级肺管分叉模型中流动的影响 | 第86-97页 |
| ·数值模型 | 第86-88页 |
| ·结果和讨论 | 第88-96页 |
| ·流动图像 | 第88-93页 |
| ·质量流量分布 | 第93-95页 |
| ·压力损失 | 第95-96页 |
| ·结论 | 第96-97页 |
| ·本章小结 | 第97-98页 |
| 参考文献 | 第98-99页 |
| 第4章 可塌缩分叉管—粘性流体的相互作用研究 | 第99-122页 |
| ·肺动脉分叉结构中的流固耦合问题 | 第99-109页 |
| ·数值模型 | 第99-102页 |
| ·模型的验证 | 第102-104页 |
| ·有限元程序的验证 | 第102页 |
| ·流固耦合方法的验证 | 第102-104页 |
| ·结果和讨论 | 第104-108页 |
| ·结论 | 第108-109页 |
| ·受迫呼气过程中肺管内的流固耦合问题 | 第109-119页 |
| ·数值模型 | 第109-111页 |
| ·结果和讨论 | 第111-119页 |
| ·结构分叉及Re对管道变形和管壁压力分布的影响 | 第111-114页 |
| ·管道塌陷及Re对流场结构的影响 | 第114-119页 |
| ·结论 | 第119页 |
| ·本章小结 | 第119-120页 |
| 参考文献 | 第120-122页 |
| 第5章 中央制动式人工心脏中的流固耦合问题研究 | 第122-146页 |
| ·简化的中央制动式人工心脏中的非定常流动 | 第122-135页 |
| ·数值模型 | 第122-125页 |
| ·模型的验证 | 第125-128页 |
| ·量纲分析 | 第128-130页 |
| ·结果和讨论 | 第130-135页 |
| ·速度的演化 | 第130-131页 |
| ·壁面剪应力的分布 | 第131-133页 |
| ·优化设计 | 第133-135页 |
| ·结论 | 第135页 |
| ·凤凰"人工心脏中的流动 | 第135-144页 |
| ·数值模型 | 第136-137页 |
| ·数值模型验证 | 第137-138页 |
| ·结果和讨论 | 第138-144页 |
| ·囊膜的运动 | 第139-140页 |
| ·流场结构的演化 | 第140-142页 |
| ·壁面剪应力的分布 | 第142-144页 |
| ·结论 | 第144页 |
| ·本章小结 | 第144-145页 |
| 参考文献 | 第145-146页 |
| 第6章 结论与展望 | 第146-149页 |
| ·本论文的主要结论 | 第146-147页 |
| ·本论文的创新点 | 第147-148页 |
| ·未来工作展望 | 第148-149页 |
| 附录A 有限体积法简介 | 第149-156页 |
| 附录B 弧长法 | 第156-162页 |
| 附录C 数值解对网格独立性的验证 | 第162-163页 |
| 致谢 | 第163-164页 |
| 攻读博士学位期间发表论文情况 | 第164页 |
