具有周向分布楔形間隙結(jié)構(gòu)的液力懸浮血泵設(shè)計與研究.pdf

1、人工心臟是在心臟移植供體嚴(yán)重短缺情況下作為其替代品治療末期心力衰竭的主要手段，相比自然心臟具有低廉的價格且無配對要求等優(yōu)點(diǎn)，是解決當(dāng)前自然心臟供體嚴(yán)重不足的有效方案。人工心臟的核心部件是植入人體的血泵。作為血液循環(huán)裝置，血泵對水力性能有較高的要求。除此之外，血泵長期無故障運(yùn)轉(zhuǎn)的要求促進(jìn)了第三代懸浮式血泵的發(fā)展，其中以流體動壓支承為原理的液力懸浮式血泵受到越來越多的關(guān)注。
　　本課題從機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計、流體力學(xué)分析出發(fā)，通過理論計算、數(shù)

2、值模擬和樣機(jī)試驗等手段對液力懸浮式血泵開展研究。論文主要工作內(nèi)容包括如下幾點(diǎn):
　　1)液力懸浮式血泵樣機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
　　本文在血泵葉輪的懸浮結(jié)構(gòu)上進(jìn)行創(chuàng)新改進(jìn)，設(shè)計了一款具有周向分布楔形間隙結(jié)構(gòu)的血泵。通過數(shù)值模擬多參數(shù)試驗，確定葉輪流道的幾何尺寸，并根據(jù)血泵的流量及揚(yáng)程等性能參數(shù)要求完成蝸室等其余過流部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計。對設(shè)計完成的樣機(jī)進(jìn)行水力性能數(shù)值模擬。
　　2)血泵葉輪的懸浮力分析計算及樣機(jī)的流體動力學(xué)數(shù)值模擬

3、。
　　液力懸浮式血泵關(guān)鍵參數(shù)之一即葉輪懸浮力的大小。本文根據(jù)流體力學(xué)相關(guān)理論推導(dǎo)得出適用于具有周向分布楔形間隙結(jié)構(gòu)的葉輪懸浮力估算公式，并使用數(shù)值模擬得出的懸浮力大小與理論計算結(jié)果進(jìn)行對比，驗證葉輪懸浮力估算公式的適用性。
　　3)血泵樣機(jī)的加工制作與水力特性試驗。
　　制作液力懸浮式血泵樣機(jī)，并對其進(jìn)行水力性能試驗。根據(jù)試驗結(jié)果繪制流量-揚(yáng)程曲線，將數(shù)值模擬結(jié)果與之對比，驗證數(shù)值模擬的準(zhǔn)確性。同時根據(jù)試驗數(shù)據(jù)評估本