基于溶血估算的離心血泵設(shè)計.pdf

1、心血管疾病是導(dǎo)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(dá)1％，晚期心臟病導(dǎo)致的心力衰竭5年內(nèi)死亡率高達(dá)75％，心臟移植是唯一的救治手段，然而供體的嚴(yán)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(yīng)運(yùn)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(zhuǎn)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(yīng)用中的重大難題。
　　

2、 研究表明血泵內(nèi)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(xué)者給出了溶血估算的經(jīng)驗(yàn)公式，該公式表明溶血的大小與紅細(xì)胞在流動過程中所受的剪切應(yīng)力和接觸時間成冪函數(shù)關(guān)系?；谠撊苎浪愎剑疚尼槍ρ玫娜苎匦詫﹄x心式旋轉(zhuǎn)血泵進(jìn)行設(shè)計與優(yōu)化，并進(jìn)行了水力實(shí)驗(yàn)和溶血試驗(yàn)，主要開展以下三個方面的研究：
　　 1)利用血泵設(shè)計的一元設(shè)計理論及速度系數(shù)法，并對血泵進(jìn)行水力設(shè)計，同時本文提出一個平均剪應(yīng)力模型，假定紅細(xì)胞

3、流經(jīng)葉輪所受的平均切應(yīng)力近似等效為紅細(xì)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(xì)胞流經(jīng)葉輪的時間和降低它在此過程中所受平均應(yīng)力的方法，基于平均剪應(yīng)力模型對離心血泵進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計，進(jìn)而改善溶血性能。
　　 2)對模型血泵進(jìn)行數(shù)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(shù)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(shù)。