叶轮结构对离心血泵溶血性能及振动特性的影响

来源：上海理工大学学报杂志2025年第5期北京时间：

作者：孟玲玉，段欢欢，刘思琪，连起龙，曹展硕，崔国民

单位：上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093,上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093;河南牧业经济学院 能源与智能工程学院，郑州 450046,上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093,上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093,上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093,上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093

摘要：离心血泵叶轮根据盖板形式可分为闭式、半开式和开式3种结构，其对于评估血泵的溶血性能以及结构稳定性具有重要意义。基于此，利用数值模拟方法对3种叶轮血泵的水力性能和溶血性能进行了对比分析；同时，利用流固耦合方法研究了流场作用下不同叶轮结构产生的振动响应规律。结果表明，半开式叶轮血泵的内部流场分布更为均匀，血液输送效果更优越，溶血指数相较于闭式和开式叶轮血泵分别降低了24.65%和19.67%。在流场作用力下，闭式叶轮产生的振动位移最小，结构稳定性最好；半开式和开式叶轮由于结构约束力相对较弱，导致其振动位移幅值相对较大。叶轮的盖板设计有助于降低血泵运转中的能量损失，提升泵送能力，同时增加叶轮的结构稳定性。然而，前盖板的存在可能增加血液损伤风险，因此，在设计阶段需重点考虑叶轮结构的选取，以有效提升血泵的整体性能。

关键词：离心血泵;流固耦合;溶血性能;振动特性

基金资助：国家自然科学基金资助项目（21978171）