动脉内流-固耦合作用下两相血流动力学数值模拟

【摘要】 目的 研究流-固耦合作用下左冠状动脉内一个心动周期典型时点两相血流动力学分布及红细胞分布，探索左冠状动脉粥样斑块形成与发展机制。方法 将血液视为两相流体，基于血液与血管壁间流-固耦合作用，采用计算流体力学方法对左冠状动脉内两相血流进行瞬态数值模拟，研究一个心动周期内典型时点左冠状动脉内血流分布特性，血流动力学特性参数与动脉粥样斑块形成的相互作用关系。结果 左冠状动脉回旋支远段和钝缘支近心端外侧存在低速涡流区，该区域内壁面切应力和红细胞体积分数均较小，血流流态复杂。结论 壁面切应力较小的低速涡流区易产生脂质浓度极化、大分子物质沉积，红细胞较少区域易发生缺氧，引起血管壁通透性增加和内膜损伤，激活免疫系统，导致血管壁物质累积和内膜生长，从而易诱发动脉粥样硬化斑块形成。

     

Stanford B型主动脉夹层腔内修复术后血管重塑分析

【摘要】 目的 探讨Stanford B型主动脉夹层患者经胸主动脉腔内修复术（TEVAR）治疗后血管形态学转归。方法 回顾性分析51例接受TEVAR术治疗的Stanford B型主动脉夹层患者术前及术后临床及影像学资料,分析术后1个月内、1～6个月、6个月后主动脉各段真假腔内径及假腔血栓化情况。结果 TEVAR术后胸主动脉真腔扩大、假腔缩小,与术前比较差异有统计学意义（P＜0.05）,腹主动脉管径真腔和假腔变化较术前无统计学差异（P＞0.05）,腹部重要分支动脉血供情况较术前有所改善。结论 TEVAR术治疗Stanford B型主动脉夹层患者的近中期效果确切,但仍需要远期随访观察。
     

方形卧式分离器两相流场的数值模拟

方形卧式分离器是一种结构简单、布置方便、效率高的新型分离器，为掌握其内部流动特性，对该分离器内部紊流气固两相流动进行了数值模拟，采用雷诺应力模型(RSM)模拟气相流动，采用离散相模型(DPM)的非耦合法追踪颗粒运动轨迹，揭示了该分离器的流动与分离机理。计算结果表明：气固两相流在离心力作用下绕排气管流动，进入排气管时由内旋流转为外旋流，在排气管处形成强旋涡，同时计算并显示了入口速度为20m／s时1μm、50μm和500μm颗粒的运动轨迹。图10参7     

同期胸主动脉腔内修复与肾动脉覆膜支架植入治疗Stanford B型主动脉夹层伴近肾动脉再破口15例

【摘要】 目的 评价同期胸主动脉腔内修复术（TEVAR）与肾动脉覆膜支架植入术治疗Stanford B型主动脉夹层（AD）伴近肾动脉较大再破口的中期疗效。方法 2014年1月至2016年1月间共对15例Stanford B型AD患者行同期TEVAR与肾动脉覆膜支架植入术。其中男12例,女3例;年龄35～67岁,平均（48.93±6.42）岁。术前完善胸主动脉CTA检查。局部麻醉联合静脉强化麻醉下行经股动脉置管TEVAR术,隔绝近端原发破口,同期行肾动脉覆膜支架移植术隔绝近肾动脉水平较大再破口。收集分析影像学和实验室检查资料,出院后随访1～3年,评估治疗效果。结果 所有患者均顺利完成手术,成功率为100%。15例共植入主动脉覆膜支架18枚,支架近端直径28～42 mm,远端直径24～42 mm,长度150～230 mm;植入肾动脉覆膜支架15枚（右肾动脉9例,左肾动脉6例）, 支架直径5～8 mm,长度2.5～5 mm,其中3例予球囊后扩张。术前平均血清肌酐值为（82.41±12.32） mmol/L,术后12个月为（75.88±11.36） mmol/L。随访显示3例假腔完全重塑吸收,5例完全血栓化,7例部分血栓化,肾动脉覆膜支架通畅率100%。结论同期TEVAR与肾动脉覆膜支架植入术治疗B型AD伴近肾动脉较大再破口患者安全有效,部分患者可达到一期治愈。

     

腔内血栓清除治疗急性下肢深静脉血栓形成研究进展

【摘要】 急性下肢深静脉血栓形成（LEDVT）是临床常见疾病，常导致肺栓塞及血栓后综合征，在抗凝治疗基础上快速有效地清除血栓是目前主流治疗方法。腔内血栓清除术主要包括导管接触溶栓（CDT）、超声加速溶栓（UAT）、药物机械联合清除血栓（PMT）、机械清除血栓（MT）等。本文就腔内血栓清除术治疗急性LEDVT研究进展作一综述。
     

流化床密相区流动特性的数值模拟

流化床内气固两相流动一直是实验研究和数值模拟的热点。基于Eulerian双流体模型,本文建立了流化床内的气固两相流动模型,采用FLUENT软件对流化床密相区两相流动特性、床内气泡的产生运动和爆裂等特性进行了数值模拟。模型中,将颗粒相看作是连续介质,建立与气相相同形式的数学模型;采用了离散介质动力理论,引入颗粒温度来描述固相粘性应力,并用气固曳力进行气固两相耦合。模拟得到了气泡产生、运动和爆裂的变化过程,与实验结果相一致。采用不同的曳力模型对流化床稠密两相流动进行了模拟,与Kuipers实验对比,结果表明采用Gidaspow曳力模型描述流化床稠密两相流动特性更准确。     

Standford B型主动脉夹层腔内修复术后主动脉重塑效果

【摘要】 目的 系统性回顾Standford B型主动脉夹层腔内修复术（TEVAR）后主动脉重塑结果。 方法 检索已发表的评估TEVAR术后主动脉重塑文献,系统性回顾Standford B型主动脉夹层形态学测量方法及结果。共纳入19篇文献,其中仅3篇文献采用三维重建软件进行测量。各文献测量变量多为夹层真腔、假腔直径或面积,仅有少数文献计算了真假腔体积。结果 各文献测量的主动脉平面、术后随访时间及测量方法不同,无法进行数据整合。但总体趋势为急性B型夹层患者术后主动脉重塑效果（胸主动脉假腔血栓化比率为80%～90%）优于慢性患者（38%～91.3%）,且更具有一致性;降主动脉术后假腔完全血栓化比率高于腹主动脉,降主动脉近端的主动脉重塑效果良好,膈肌角平面以下重塑效果较差。 结论 尽管TEVAR术后主动脉重塑的描述方式各异,但多数文献显示夹层累及主动脉范围广者术后重塑效果差,与夹层远端裂口旷置有关。覆膜支架长度、治疗时间等因素对术后重塑均有影响。统一的评估标准有利于评估主动脉重塑效果,并为临床决策提供更有力的科学支持。
     

不同期Stanford B型胸主动脉夹层腔内修复 术后疗效及主动脉重塑临床研究

【摘要】 目的 探讨不同疾病时期胸主动脉夹层（TAD）腔内修复术（TEVAR）后临床结局及主动脉重塑形态学特点。方法 收集整理2005年2 月至2015 年 2 月收治的TEVAR术治疗Stanford B型TAD患者232例临床资料,对比分析术前临床和影像检查、术后随访结果。结果 术前临床指标中真腔塌陷、瘤样扩张在亚急性组（n=62）分别为35.48%、12.90%,慢性组（n=170）分别为76.47%、64.12%,差异有显著统计学意义（P=0.000 1）;胸主动脉假腔通畅在亚急性组为79.03%,慢性组为91.18%,差异有统计学意义（P=0.012）。232例TEVAR术均获成功。末次随访CTA检查结果显示,支架段胸主动脉假腔血栓完全吸收患者比例在亚急性组为90.00%,慢性组为48.52%,差异有显著统计学意义（P＜0.000 1）;假腔部分血栓形成患者比例在亚急性组为10.00%,慢性组为51.48%,差异有显著统计学意义（P＜0.000 1）;亚急性组手术前后夹层真假腔变化较慢性组明显,差异有显著统计学意义（P＜0.000 1）。结论 亚急性期TAD稳定,TEVAR术后疗效良好,主动脉壁形态学重塑优于慢性期患者。

     

二次进气角度对流化床接收器中颗粒流动特性的影响

为了探究不同二次进气角度对流化床太阳能颗粒接收器内颗粒流动特性的影响,采用了欧拉-欧拉双流体模型与非均质过滤曳力模型（filtered）耦合的数值计算方法,数值模拟了30°,45°和60°〖KG*3〗3种二次进气角度下接收器内颗粒浓度及颗粒速度的分布。结果表明：与均匀曳力模型（Gidaspow和Wen Yu）相比,非均质过滤曳力模型计算结果与实验结果具有较好的一致性;在3种二次进气角度下,颗粒沿径向均呈现出边壁附近的颗粒体积分数高于中心区域的“环-核”非均匀径向分布,且两侧壁面的颗粒流向中心区域形成循环,同时伴随着颗粒团聚现象;相比于二次进气角度30°和60°,当二次进气角度为45°时,二次进气入口截面颗粒分布相对均匀,且不存在颗粒返混回二次进气入口的现象。     

布-加综合征合并下腔静脉血栓形成的磁共振诊断

【摘要】 目的 探讨磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）在布-加综合征（Budd?蛳 Chiari syndrome，BCS）合并下腔静脉（inferior vena cava，IVC）血栓形成的临床应用价值。方法 2009年5月至2012年7月诊断为BCS合并IVC血栓形成患者36例，所有患者均于入院1周内行MRI、数字减影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）检查及IVC置管溶栓治疗。剔除溶栓治疗后IVC血栓部分溶解患者，共纳入IVC急性血栓（溶栓治疗后IVC血栓完全溶解）患者13例，IVC慢性血栓（溶栓治疗后IVC血栓未见明显溶解）患者12例作为研究对象。结果 在IVC急性血栓患者，血栓在SE序列T1WI上多为低、等信号表现，在FSE序列T2WI多为高信号表现。在IVC慢性血栓患者，血栓在SE序列T1WI上多为等、高信号表现，在FSE序列T2WI多为低或等信号表现。另外，比较IVC急性与慢性血栓患者的磁共振血管增强成像（contrast enhanced magnetic resonance angiography，CE?蛳 MRA）发现，急性血栓多为中心性腔内充盈缺损（12/13），而慢性血栓多为偏心性腔内充盈缺损（6/12）， 组间差异有统计学意义（P = 0.03）；慢性血栓附壁率高于急性血栓（83% 比 23%），且急性血栓内对比剂渗入的概率明显高于慢性血栓（54%比 0%），组间差异均有统计学意义（P = 0.005）。MRI对急性血栓诊断的敏感度为69.2%，特异度为83.3%。结论 MRI检查在诊断BCS合并IVC血栓及急、慢性程度判别方面具有重要的临床参考价值。

     

孤立性肠系膜上动脉夹层腔内治疗及其中远期疗效

【摘要】 目的 探讨孤立性肠系膜上动脉夹层（ISMAD）血管腔内治疗策略，评价腔内治疗中远期效果。方法 回顾性分析2012年3月至2018年4月南京医科大学附属南京医院通过血管腔内治疗的34例ISMAD患者临床、影像学和随访资料，其中Sakamoto分型Ⅱ型3例（8.8%），Ⅲ型24例（70.6%），Ⅳ型7例（20.6%）。结果 34例患者均成功完成腔内治疗，其中19例接受单纯裸支架植入，15例接受支架结合弹簧圈栓塞夹层假腔。单纯支架植入患者中有2例分别于随访第3、13个月发现假腔明显扩大，再次予弹簧圈栓塞治疗。所有患者随访3～40个月，平均（11.5±9.8）个月，术后6个月夹层完全重塑率达100%（34/34），支架内血流通畅，未出现假腔扩大、夹层复发等事件。结论 单纯裸支架植入和支架结合弹簧圈栓塞治疗ISMAD安全可行，中远期疗效满意。

     

基于Fluent的排气火花熄灭消声器性能仿真分析

为掌握火花熄灭消声器内部流动特性,采用湍流模型和离散相(DPM)模型对双级膨胀腔消声器内气固两相流动情况进行了数值模拟研究。通过建立的模型和边界条件模拟气体流动,利用双向耦合拉格朗日法追踪颗粒运动轨迹;讨论了不同颗粒粒径、入口颗粒浓度以及不同排气流速对火花熄灭效率和压力损失的影响。数值计算结果表明:随着颗粒粒径、入口颗粒浓度及排气流速的增加,火花熄灭效率逐渐增大,特别是颗粒粒径和排气流速对火花熄灭效率影响比较明显。     

气固两相流在可调煤粉燃烧器中流动的数值模拟

本文采用CFD的方法对燃烧器内气固两相流场进行模拟分析,即利用计算流体力学软件提供的离散相模型对燃烧器内流场中的固体颗粒的轨迹进行了模拟,采用RNG κ-ε方程模型和随机轨道模型,对气相流动以及气固两相的耦合采用SIMPLE算法进行计算,从而定性的分析固体颗粒在燃烧器内的运行轨迹.     

稠密气固两相流动过程模拟的改进模型与应用

提出了模拟稠密气固两相流动的改进模型。湍流流场采用改进的k-ε-εe模型，颗粒的聚合效应采用聚合力的当量直径折算模型计算。将颗粒团作为离散相，研究颗粒团的运动、碰撞、破碎与合并。应用上述模型数值模拟了循环流化床内的稠密气固两相流动。得到了床内气相速度、颗粒团分布、颗粒浓度分布及颗粒团大小分布等详细两相流场信息。计算结果合理，与前人实验结果相符。模拟结果详细揭示了循环流化床内稠密气固两相流动的基本特征。图8表2参8     

DeBakeyⅢ型主动脉夹层血流动力学数值模拟分析初步研究

目的探索血流动力学因素在DeBakeyⅢ型主动脉夹层发生、发展以及临床预后评估中的作用。方法通过CT扫描获取临床常见典型形态的DeBakeyⅢ型主动脉夹层断层图像序列,重建出三维主动脉夹层血流动力学分析计算机模拟模型,采用计算流体力学数值模拟方法对主动脉夹层真假腔内的血液流场进行数值模拟分析。结果①单破口型夹层假腔压强持续高于真腔压强,呈现“吹气球”效应;②当DeBakeyⅢ型主动脉夹层真腔受压狭窄时,真腔内压强将低于假腔内压强,夹层真腔内血流流线也会出现部分中断;③夹层撕破口附近的动脉管壁局部血流动力学因素可出现失衡现象。结论DeBakeyⅢ型主动脉夹层真假腔压强失衡可导致假腔持续扩张、压迫真腔。夹层管壁局部血流动力学改变可能是慢性期B型夹层破裂的危险因素。     

封闭腔内Al_2O_3-EG纳米流体自然对流传热特性的数值研究

对梯形封闭腔内Al2O3-EG纳米流体自然对流传热进行了数值模拟,讨论了封闭腔尺寸比、瑞利数、纳米颗粒体积分数以及布朗运动对自然对流流动与传热特性的影响。数值模拟结果表明在考虑布朗运动时,腔体尺寸比与瑞利数对流动传热均有很大影响,且尺寸比为0.5时,对流换热平均Nusselt数达到最大值。随着纳米颗粒体积分数的增加,纳米流体换热效果逐渐增强;但当忽略布朗运动时,添加纳米颗粒削弱了换热效果。     

血管内支架构型变化对血流动力学及支架内再狭窄形成的影响

目的研究血管内支架的构型变化对血管壁面剪切力、血流速度及流动方式的作用,探讨支架构型对于支架内再狭窄形成的影响。方法应用三维实体建模软件Pro ／engineer wildfire３．０建立５种支架模型,其中A为对照组,B加入横向连接结构,C加入纵向连接结构,D的支架厚度为A的２倍,E的网格密度为A的２倍,将其导入计算流体动力学（computational fluid dynamics,CFD）软件Ansys１１．０－CFX,建立流体模型。设定边界条件后进行计算流体动力学分析,比较不同构型的支架植入后引起的血管壁面剪切力、管腔内血流速度及流动方式的变化。结果支架模型A、B、C、D、E植入后血管壁面低剪切力区域所占比率分别为:７．７８％、６．６５％、１．４８％、１６．５２％、１２．１２％,D、E的低剪切力区域比率明显大于A,B的低剪切力区域比率明显小于A。支架横截面流速矢量（velocity vector）图显示,D、E中的血流低流速涡流区明显大于A,C中低流速涡流区明显小于A。结论支架构型变化能够引起植入血管血流动力学的明显改变,支架厚度和（或）网格密度增加是引起低剪切力区形成的主要因素,能够促进支架内再狭窄的发生,在支架中加入纵向连接结构能明显减少低剪切力区,可以降低再狭窄形成概率。     

颗粒轨道模型中相间耦合关系及曳力计算的研究

在气固两相流多尺度模拟的确定性颗粒轨道模型中，相间耦合关系及颗粒曳力计算对模拟结果具有举足轻重的影响。基于简化的硬球模型，运用不同的相间耦合关系及曳力公式对气固流化床进行了模拟。研究结果表明：在确定性颗粒轨道模型中，应该基于颗粒群的曳力计算进行相间耦合，且基于Wen和Yu以及Di Felice的曳力公式能够较好地模拟鼓泡流化床和循环流化床的基本流动特征；而基于双流体模型建立相间耦合关系及进行颗粒曳力计算的正确性尚需进一步研究。图4表2参12     

75t/h循环流化床锅炉炉膛气固流场的数值模拟

采用基于颗粒动力学理论的欧拉双流体模型,对75t/h循环流化床锅炉炉膛内气固流动特性进行数值模拟,得到沿炉膛高度颗粒速度和浓度的非均匀分布规律,证明其流动符合环-核结构。通过对不同粒径颗粒的模拟,得到不同粒径颗粒在75t/h循环流化床内的分布特性。     

高通量循环流化床提升管中气固两相流动的研究

发展清洁煤炭利用、煤炭多联产和IGCC迫切需求研发先进的煤气化技术。循环流化床(CFB)提升管内的气固两相流动对循环流化床气化技术有重要影响。在f 0.187′10 m的冷态实验台上考察密相CFB提升管内气固两相流动。基于能量最小多尺度原理(EMMS)提出了改进的曳力修正系数表达式,并嵌入到双流体模型中,完成了冷态实验台的三维数值模拟。结果展现了CFB提升管内典型的环核结构和壁面颗粒返混现象,同时捕捉到了颗粒团的形成与破裂运动。通过与Gidaspow曳力模型计算结果的比较证实,提出了曳力修正系数可以较好地模拟浓相CFB提升管内的气固两相运动。