目前，心血管系统的疾病是威胁人类生命的主要疾病之一。心血管疾病的发生往往与血流动力学因素密切相关，因此对心血管系统血液流动的研究具有重要意义。本文对人体主动脉弓内的血液流动进行了数值模拟，研究了其速度、二次流、壁面切应力等的变化规律和典型几何特征对流场的影响。 主动脉弓几何形状复杂，包含弯曲、锥缩和分支这些典型的几何特征。为了研究它们对流场的影响，建立了以下3种三维几何模型：等截面模型、带锥度的模型和带分支的模型，每种几何模型都包含了升主动脉、主动脉弓和部分降主动脉，同时将血液流动简化为均质牛顿流体层流脉动流，将血管壁简化为刚性管壁，建立了相应的力学模型。 利用计算流体动力学(CFD)的方法-有限体积法对三种模型分别进行了数值模拟，使用的软件是FLUENT6.2，计算中使用的边界条件包括速度入口、固壁无滑移和压力出口(分支模型使用自由出流)三种，计算方法使用SIMPLE算法。 对于等截面模型，分析了速度、二次流、壁面压应力、壁面切应力和对称面内的局部雷诺数在一个心动周期内的变化情况。分析表明，在快速射血期，血液流动的最大速度出现在血管的内侧，速度峰值达到1.37m/s，二次流发展较慢，壁面压力从升主动脉向降主动脉逐渐降低；在减慢射血期，出现较强的回流，速度峰值在血液前进的过程中逐渐向外侧转移，二次流发展较快，壁面压力从升主动脉向降主动脉逐渐升高；整个心动周期，主动脉弓内侧壁的切应力具有较大变化(-9.3Pa～14.3Pa)。 对于带锥度的模型，分析了速度、二次流、壁面压应力和壁面切应力在一个心动周期内的变化情况。分析表明，在快速射血期，血液流动的最大速度出现在血管的内侧，速度峰值达到1.89m/s，二次流发展较慢，壁面压力从升主动脉向降主动脉逐渐降低；在减慢射血期，出现较强的回流，速度峰值在血液前进的过程中逐渐向外侧转移，二次流发展较快，壁面压力从升主动脉向降主动脉逐渐升高；整个心动周期，主动脉弓内侧壁的切应力具有较大变化(-10Pa～20.1Pa)。 对于带分支的模型，分析了速度、二次流和壁面切应力在一个心动周期内的变化情况。分析表明，在快速射血期，血液流动的最大速度出现在血管的内侧，速度峰值达到1.47m/s，二次流发展较慢；在减慢射血期，速度峰值在血液前进的过程中逐渐向外侧转移，二次流发展较快，但回流出现的比较晚；整个心动周期，主动脉弓内侧壁的切应力具有较大变化(-4.5Pa～12.3Pa)。 为了找出锥度和分支对流场的影响，对上述三个模型的计算结果进行了对比分析，分析了轴向速度、二次流、局部雷诺数、壁面切应力等的变化情况。分析结果表明：锥度对于轴向速度、局部雷诺数的大小影响较大，对于二次流和壁面切应力的大小和分布都有较大的影响；分支使流场对称的螺旋运动加强，回流减弱，局部雷诺数降低，使壁面切应力的变化幅度减小，但也引起分支部位变化较强的壁面切应力。这说明锥度和分支的几何特征对流场具有较大的影响，对主动脉弓流场的分析不应忽视锥度和分支的影响。 这些工作能使人们更好的理解主动脉弓内血液流动的特点，也希望通过这些工作能为相关领域的研究提供血流动力学方面的参考。