【摘 要】
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研究人颈动脉的血流流场是生物力学中血流动力学领域的重要内容之一。近年来关于颈动脉分叉的不对称入口速度剖面的观点已得到国内外学者的关注和接受。Caro等(1992)用MRI临
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研究人颈动脉的血流流场是生物力学中血流动力学领域的重要内容之一。近年来关于颈动脉分叉的不对称入口速度剖面的观点已得到国内外学者的关注和接受。Caro等(1992)用MRI临床测到颈总动脉弯曲时血流剖面呈不对称分布,而拉直时消失。Tortoli等(2003)用多普勒超声技术对颈总动脉的模拟研究,发现在非生理定常流动条件下存在M型速度剖面。本文首次用PIV技术对生理条件下的弯曲颈总动脉内的流场进行了系统地模拟研究。实验模型是带有直管入口段的曲率分别为1:60(自然状态)和1:20(弯曲状态)的90°玻璃弯曲圆管;实验雷诺数分315(生理平均值)、722(峰值)、1061(Tortoli值)和2000(极限值);测试位置为0°、30°、60°、90°;测试方向为弯曲平面和垂直平面。PIV信号经过30次测试平均后转换为速度矢量图。另外还进行了弯管的流场显示实验和分叉管对称平面的PIV测量尝试。研究结果表明,颈总动脉的弯曲造成了管截面上速度的不对称分布;当颈总动脉处于自然状态及在生理平均流动雷诺数条件下,管内速度剖面可以用偏斜的抛物面来近似;但当曲率增大或流动雷诺数增大时速度剖面形状更趋复杂,除了弯曲平面上的速度峰值更加向凸壁偏移外,在垂直平面上出现M型速度剖面。研究结果对颈动脉分叉管不对称入口速度剖面条件提供了实验依据,为今后实验模拟和数值模拟提供参考数据。
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