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PIV应用于心脏泵进、出口三维流场测量

一、实验简介:

1. 实验时间:2012年5月

2. 实验地点:中国医学科学院阜外心血管医院 

3. 实验背景:针对某型号心脏泵的进、出口进行三维PIV测量,得到特定型号心脏泵进、出口流场特性,对心脏泵的设计进行验证和改进。

4. 实验难点:拍摄视场较小,需要微拍系统;且由于是细小管道内外介质折射率差别大,图像变形严重,需要做图像光学补偿设计;另外需要拍摄进、出口多个不同截面的三维速度分布情况,需要设计相应的平移方案和平台。  

5. 设备情况:  


1

光源

NdYAG固体脉冲激光器;能量:200 mj×2;激光波长532 nm;激光持续时间(脉冲宽度)6-8 ns;重复工作频率1-15 Hz

2

CCD

分辨率:2456 pixel×2056 pixel;最高采集速率16 fps;像素灰度等级为12bit;使用双曝光模式

3

镜头

SIGMA105mm/2.8(微距)

4

同步控制器

MicroPulse725 V5;精度0.25ns;独立7通道

 

   6.实验照片:

图一  现场照片


二、实验结果:


图二   心脏泵入口三维速度场等值面



图三  心脏泵出口三维速度场等值面(流管)分布图(流线)



图四   出口入口合成效果图


             (数据来源:中国医学科学院阜外心血管医院)

 
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