基于溶血估算的離心血泵設計.pdf

1、心血管疾病是導致人類死亡的主要原因之一，全球人口的心臟病發(fā)病率高達1％，晚期心臟病導致的心力衰竭5年內死亡率高達75％，心臟移植是唯一的救治手段，然而供體的嚴重缺乏使得很多需要心臟移植的患者在等待供體中死去。所以，暫時性或永久性代替自然心臟功能的血泵就應運而生。人工心臟從最開始的搏動式血泵發(fā)展到最近的懸浮式旋轉血泵，不斷的解決心臟疾病中遇到的問題，更好的幫助患者脫離疾病。而且溶血和血栓一直以來是人工心臟臨床應用中的重大難題。
　　

2、 研究表明血泵內流動中的渦流區(qū)和滯止區(qū)對血泵溶血和血栓形成有很大的影響，并有學者給出了溶血估算的經驗公式，該公式表明溶血的大小與紅細胞在流動過程中所受的剪切應力和接觸時間成冪函數關系?；谠撊苎浪愎?，本文針對血泵的溶血特性對離心式旋轉血泵進行設計與優(yōu)化，并進行了水力實驗和溶血試驗，主要開展以下三個方面的研究：
　　 1)利用血泵設計的一元設計理論及速度系數法，并對血泵進行水力設計，同時本文提出一個平均剪應力模型，假定紅細胞

3、流經葉輪所受的平均切應力近似等效為紅細胞流動過程中在單位體積單位路程下的動能增量。為了提高血泵溶血性能，本文通過減少紅細胞流經葉輪的時間和降低它在此過程中所受平均應力的方法，基于平均剪應力模型對離心血泵進行參數化設計，進而改善溶血性能。
　　 2)對模型血泵進行數值模擬及溶血估算分析，研究了葉輪和蝸殼在不同間隙下的水力特性及溶血性能，同時分析了葉片數對血泵的水力特性及溶血性能的影響，比較得到溶血性能較好的間隙大小和葉片數。