Pri razvoju malih črpalk za pomoč levemu ventriklu pešajočega srca se v zadnjih dvajsetih letih vedno bolj uporablja računalniška dinamika tekočin, ki je ob primerni validaciji zelo uporabno orodje pri snovanju naprav. Pri doktorski disertaciji smo se osredotočili na simulacije enofaznega toka Newtonske tekočine pri konstantni temperaturi ob uporabi naprednih turbulentnih modelov družin DES in SAS, jih primerjali s široko uporabljenim SST-k? modelom in jih na koncu validirali z eksperimentom. Naloga je sestavljena iz treh delov (raziskav). Pri I. raziskavi smo izvedli preliminarni splošni preizkus na enostavni geometriji iztočne šobe, ki je bila del iniciative za razvoj numeričnih simulacij s strani Uprave ZDA za hrano in zdravila (ang. Federal Drug Administration- FDA). Pri II. raziskavi smo primerjali tokovne karakteristike ?p(Q) male komercialne črpalke HeartAssist5 z vodo in jih validirali. Pri III. raziskavi pa je bila napravljena raziskava na transparentnem preizkuševališču, izdelanem po geometriji komercialne črpalke aVAD, kjer smo numerične simulacije primerjali z merilno metodo PIV. Ugotovili smo, da se pri nominalnih delovnih pogojih naprav najbolje ujemata z eksperimentalnimi podatki napredna turbulentna modela SBES (I. in III. raziskava) in SAS (II. raziskava). SBES turbulentni model je zadnja nadgradnja modela-DES. Kriteriji, po katerih so modeli primerjani, so primerljivi računski časi izračunov na enakih numeričnih mrežah, enakem številu računskih jeder superračunalnika ter ujemanju eksperimentalnih parametrov izračunanih hitrosti in tlaka v primerjavi z numerični simulacijami.

Pravice