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基于CFD的轴流式血泵内流动特性分析的任务书
任务书
一、任务概述
近年来，心脏疾病已成为全球公共卫生问题。血泵是治疗重症心衰患者、心脏手术的必备器械之一，其中轴流式血泵具有良好的稳定性、无脉动、低伤害等特点，逐渐被医院普遍应用。然而，为了确保轴流式血泵的高效率、低损耗和可靠性，需要详细了解其内部流动特性。
本次任务针对轴流式血泵内流动特性展开，旨在通过基于CFD（计算流体动力学）的流场模拟分析，提取和掌握轴流式血泵在工作状态下的流场特性，并提出优化措施和建议，为产品改进和临床应用提供依据和参考。
二、任务目标
1.建立轴流式血泵的三维模型
2.利用ANSYSFluent分析工具，对轴流式血泵内流场进行数值模拟
3.分析流体的速度、压力、剪切力、回流情况，查找潜在的性能问题
4.根据模拟结果，提出轴流式血泵优化设计方案
三、任务步骤
1.文献调研和资料收集
收集轴流式血泵的相关理论、技术和应用方面的文献和资料，掌握轴流式血泵的基本结构、原理和优缺点，并了解CFD技术在此领域的应用以及其模拟方法和流程。
2.建立轴流式血泵的三维模型
利用计算机软件（如Solidworks）建立轴流式血泵的三维模型，包括主体部分、进口和出口和电机等结构，确定模型的网格密度和类型集，保证流场模拟计算的精度和速度。
3.设置模拟参数和边界条件
制定与计算流体动力学中的公式和数学方程相匹配的计算条件和边界条件，如流体的密度、粘度、速度、流量、温度等，以及进口和出口和轴流叶片的旋转速度、角度等，确保模拟结果的准确性和可信度。
4.进行流场模拟计算
利用CFD软件ANSYSFluent，对建立好的轴流式血泵三维模型进行流场模拟计算，可视化地展示出不同参数和条件下的流体分布和流动状态，如流动速度、压力、剪切力、涡流等情况。
5.分析模拟结果并提出优化措施和建议
根据模拟结果，分析轴流式血泵在工作状态下的流场特性，确定潜在的性能问题和缺陷，提出合理的优化措施和建议，如优化叶轮设计、改善流体通道结构、调整进出口位置、调整电机功率等。
6.形成研究报告
根据模拟计算和分析的结果，形成研究报告，对轴流式血泵的流场特性进行具体描述和总结；对优化建议和措施进行综合评价和分析，并提供具体实施方案和对策。
四、任务预期成果
1.轴流式血泵的三维实体模型
2.流场模拟计算结果和分析报告
3.轴流式血泵优化设计方案和具体实施方案
4.硬拷贝及电子版交付
五、任务要求
1.具有流体力学、机械工程等相关专业的知识和技能；
2.掌握ANSYSFluent等流场模拟工具的使用技能；
3.熟悉CAD软件，熟练掌握三维模型构建技术；
4.严格按照任务计划和流程，完成任务过程中的各项工作；
5.保证任务结果的真实性和可信度，并及时反馈任务进度和问题。