圆管狭窄下游湍流场流动分离区流体力学实验模型的设计和调试

研究旨在建立和调试体外圆管狭窄模型 ,使之能够配合粒子成像流速仪 (PIV)进行狭窄下游流动分离区速度、湍流切应力的检测和压力传感器的压力检测。采用粒子成像流速仪和压力传感器 ,对模型狭窄下游定常流湍流场速度、湍流切应力和压力进行定量检测 ,初步认识流动分离区速度、切应力和压力的分布特征。实验模型能够较好地配合 PIV和压力传感器进行流动分离区速度、湍流切应力和压力的定量检测 ;圆管狭窄下游流动分离区边壁局部存在明显的低速度、低压力和低切应力分布。     

脉冲多普勒超声速度频谱图像中速度脉动信号提取方法探讨

针对目前脉冲多普勒超声（PDU）速度频谱图像中速度及其脉动信号提取方法存在的数据量不足、工作量大和可重复性低的情况，本研究结合前期研究获得的成果和PDU速度频谱构成的基本原理，在Visual Basics平台上，初步设计开发了一套具有一定自动化程度的PDU速度频谱图像处理软件。其速度、雷诺正应力（RNS）的计算结果与粒子成像流速仪（PIV）检测结果之间具有较好的相关性（r=0．93和0．78）。研究结果表明：该软件在一定程度上增加了信号处理的有效数据量、降低了工作量，提高了结果的可重复性。可以成为今后临床医学超声速度频谱图像分析的一种有效的手段。     

血管狭窄下游流场边壁压力分布的模型实验和数值模拟

针对低切应力不能完全解释狭窄下游流场内病变和病变严重程度分布的规律，本研究在已经建立的狭窄体外流体力学特性实验研究模型上，对流体力学的另一重要因素——压力进行检测，结合数值模拟的方法对其分布及分布变化规律进行深入研究。结果显示：模型实验检测和数值模拟计算结果一致性良好；狭窄下游流场出现显著的压力下降。低压力的分布区域与心血管狭窄病变的分布区域及其严重程度之间有高度的相似。研究提示：数值模拟计算可应用于微观流场的流体力学特性研究；狭窄下游流场低压力的分布和变化可能是低切应力之外导致局部血管边壁损伤的又一重要流体力学因素。