心脏泵悬浮支承结构优化及抗溶血性能分析

摘要：

目的 优化心脏泵的支承结构,以期增加悬浮力和减少溶血.方法 设计新型离心式心脏泵的悬浮支承结构,在导流锥附近设计扇形开孔,在悬浮轴承底部设计辅助叶片,并通过计算流体动力学方法比较改进结构前后心脏泵的悬浮力和抗溶血性能.结果 改进后心脏泵出入口压差值随流量增大而减小,且随叶轮转速提高而增大,与心脏泵在流体中流量压差情况相同,心脏泵的压差值在允许范围内.叶轮内血液最大速度低于溶血易发生速度(6 m/s),结构改进具有可行性.改进后,叶轮上下表面的压差随着流量的增大而减小,轴向方向向上的悬浮力增大,叶轮受到的悬浮力增加,悬浮性能得到改善;在液力轴承悬浮间隙处,流体平均流速提升,心脏泵底部区域的剪切应力最大值与高剪切应力区域占比均相对降低;液力轴承悬浮间隙处和底部区域溶血减少,改进结构后的心脏泵溶血指数相较于改进前降低了 12％.结论 优化后的心脏泵悬浮性能得到改善,且溶血指数降低.改进的悬浮结构也可应用于其他离心式心脏泵,其在增加心脏泵悬浮力与减少悬浮轴承间隙处溶血方面具有实际价值.

关键词：离心式心脏泵、悬浮支承、悬浮间隙、溶血指数、悬浮力

所属期刊栏目：26

分类号：TH789;TH311(仪器、仪表)

资助基金：国家自然科学基金52105564

在线出版日期：2023-02-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1-6,12