目的：探索直管与螺旋管二种简化耳蜗模型的三维流场的速度场分布及应力分布特征。

   方法：建立简化的一周半耳蜗模型及直管三维模型各一个。网格自动四面体划分；设置流体模块为不可压缩Navier-Stokes方程，密度参数的设置参考水，设流体密度(ρ)为 1000kg /m3，粘性参数参的设置考血液粘性参数，动粘滞性(η) 为0.004 Pa⋅s。边界条件设定管壁固壁，入口速度为0.001m/s，出口压力为0；分析类型选Stationary，求解器选择稳态，线性自动计算并求解。

   结果：二种管型流场分布有明显差异。在直管流速矢量图中，明显见速度剖面分布呈抛物线状，边缘排列的箭头短，中轴部箭头长，由中心向周围速度呈抛物面形分布；在表面应力分布与切面应力分布图中显示速度与XYZ方向切面应力分布一致，在径向分布各角度方相一致，近管中轴大、近管壁小，在轴向分布有明显梯度变化，入口高、出口低。螺旋管速度矢量图与直管完全不同，高速长箭头偏向管外圈。从切面应力分布图及表面应力分布图显示，沿螺旋管外侧半及入口出应力偏高，管上、下及内侧壁相对应力低。

   讨论：本研究数值模拟是基于不可压缩Navier-Stokes方程求解流体域。两种简化模型重点比较了弯曲部位与直管不同的流场特征。多数文献对三维耳蜗流场或基底膜的模拟采用简化为直管进行研究。但从模拟结果显示，螺旋管流场与直管速度场分布明显不同。这是因为螺旋管流体围绕蜗轴流动时，流体必然产生离心力。沿外圈流线比内圈长，为保持流体连续性、不脱流，流速必然加快。因此在螺旋管道内的速度及压力分布必然与直管不同，不同速度分布对管中的基底膜会造成不同压力作用。从切面应力分布图上可见，如果考虑管中有基底膜存在，直管的流体压力作用必然加载在沿轴向膜中部分布较强，横截面会出现“正态”波峰。螺旋管的流体压力分布则加载在沿轴向偏管外侧的膜部较强，横截面会出现“偏态”波峰。由此可见，直管响应压力曲线呈中心高两边对等渐低形，螺旋管剖面压力曲线则呈内侧缓升、中偏外高、外侧陡降的偏心形。

   结论：通过对两种简化耳蜗的建模与计算，流场的分布特性表明两者有显著差异。而实际耳蜗是三维螺旋形，因此，在简化耳蜗形态时，采用三维螺旋管形更合理，更能体现其流体对基底膜生理作用的真实性。