基于数值模拟的混流式血泵结构改进

来源：上海理工大学学报杂志2022年第3期北京时间：

作者：许斌，罗基平，黄典贵

单位：上海理工大学能源与动力工程学院，上海市 200093;上海市动力工程多相流动与传热重点实验室，上海市 200093,上海理工大学能源与动力工程学院，上海市 200093;上海市动力工程多相流动与传热重点实验室，上海市 200093,上海理工大学能源与动力工程学院，上海市 200093;上海市动力工程多相流动与传热重点实验室，上海市 200093

摘要：轴流式血泵转速过高、离心式血泵易产生流动死区是造成血液损伤的重要原因，而混流式血泵能有效缓解转速过高及流动死区问题。基于此，采用计算流体力学方法对闭式叶轮混流式血泵进行了三维流场仿真，分别探究了不同叶片数和叶片厚度的混流式血泵的性能，分析了血泵流场特性及压力分布情况；基于溶血幂函数模型，通过拉格朗日粒子追踪法进行血泵的溶血性能预测，得到水力性能与溶血性能良好的血泵结构参数。结果表明，当叶片数为5、叶片厚度为0.8 mm时，扬程更接近预期设计目标，能够满足血泵供压需求；溶血指数比原模型降低14.65%，有效降低溶血程度；内部流场均匀稳定，未出现回流、流动死区问题，有效防止血栓产生；叶片进口处低压区域减少，有效缓解空化现象产生。研究结果可为闭式叶轮混流式血泵的结构改进及性能改善提供依据。

关键词：混流式血泵;数值模拟;结构改进;溶血

基金资助：国家自然科学基金（52036005）