换一批叶形仿生优化对离心血泵水力性能及溶血特性的影响
Effects of blade shape bionic optimization on hydraulic performance and hemolytic characteristics of centrifugal blood pump
摘要离心血泵的优化对于体外膜肺氧合的临床应用具有重要意义.本研究参考座头鲸在深海中作原地转身运动时其鳍状肢的流线形,重新设计血泵的叶片.采用计算流体动力学对血泵性能进行预测和评估;通过水力试验来验证数值计算的准确性;溶血预测模型采用渐进一致数值近似方法.仿真结果表明,叶片尾缘形状对出口隔舌处的流场分布和该区域的壁面剪应力分布均有显著影响;当叶片尾缘达到一定扭转角度时,叶片结构能较好地适应泵内的流场环境,但当扭转角度不足时,流场扰动反而会增大.与原模型相比,扭转角为20°的模型在转速为2500 rpm、流量为5 L/min的工况下,扬程试验结果增加11.6%,水力效率提升3.1%,溶血指数下降40.1%.总的来说,具有一定扭转角度的仿生叶片尾缘结构可以提高半开放式离心血泵的性能.
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关键词
离心血泵叶形优化仿生扭转尾缘计算流体动力学centrifugal blood pumpblade shape optimizationbionic torsion trailing edgecomputational fluid dynamics
分类号
R318（医用一般科学）TH38
栏目名称
DOI
10.3969/j.issn.1005-202X.2024.05.013
发布时间
2024-06-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
基金项目
装备预研教育部联合基金（809B032101）
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