В программном комплексе FlowVision проведено численное моделирование течения жидкости в насосе для перекачки крови.
Данная тестовая задача, предоставленная Центром устройств и радиологического здоровья Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США, предусматривала рассмотрение течения жидкости в соответствии с несколькими расчетными режимами. При этом для каждого расчетного случая задавалось определенное значение расхода жидкости и скорости вращения ротора. Необходимые для расчетов данные в виде точной геометрии, условий потока и характеристик жидкости были предоставлены всем участникам исследования, использующим для моделирования различные программные комплексы.
Во FlowVision численное моделирование проводилось для шести режимов с ньютоновской жидкостью и стандартной моделью турбулентности k-ε, дополнительно были проведены расчеты пятого режима с моделью турбулентности k-ω SST и с использованием реологической модели жидкости Каро. На первом этапе численного моделирования была исследована сходимость по сетке, на основании которой выбрана итоговая сетка с числом ячеек порядка 6 миллионов. В связи с большим количеством ячеек для ускорения исследования часть расчетов проводилась на кластере «Ломоносов-2».
В результате численного моделирования были получены и проанализированы значения перепада давления между входом и выходом насоса, скорости между лопатками ротора и в области диффузора, а также проведена визуализация распределения скорости в определенных сечениях. Для всех расчетных режимов осуществлялось сравнение перепада давления, полученного численно, с экспериментальными данными, а для пятого расчетного режима также производилось сравнение с экспериментом по распределению скорости между лопатками ротора и в области диффузора.
Анализ данных показал хорошее соответствие результатов расчетов во FlowVision с результатами эксперимента и численного моделирования в других программных комплексах. Полученные во FlowVision результаты решения теста от Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США позволяют говорить о том, что данный программный комплекс может быть использован для решения широкого спектра задач гемодинамики.
Статья "Численное моделирование течения жидкости в насосе для перекачки крови в программном комплексе FlowVision" опубликована в журнале Компьютерные исследования и моделирование, 2023, т. 15, № 4, с. 1025-1038
Авторы: А. А. Аксёнов (1), М. Д. Калугина (1), А. И. Лобанов (1, 2), В. С. Каширин (1)
1. ООО "ТЕСИС", Москва, Россия
2. Московский физико-технический институт (НИУ), Долгопрудный, Россия
Скачать PDF 3255КБ
Журнал "Компьютерные исследования и моделирование": ссылка
Статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NoDerivs 3.0 Unported License.