叶形仿生优化对离心血泵水力性能及溶血特性的影响

作     者：程洁 王慧鹏 范谦 李晶 CHENG Jie;WANG Huipeng;FAN Qian;LI Jing

作者机构：江西理工大学机电工程学院江西赣州341000 广东佛山联创工程研究生院广东佛山528305 

基　　金：装备预研教育部联合基金青年项目(809B032101) 

出 版 物：《中国医学物理学杂志》 (Chinese Journal of Medical Physics)

年 卷 期：2024年第41卷第5期

页      码：616-622页

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。

主 题 词：离心血泵 叶形优化 仿生扭转尾缘 计算流体动力学 

学科分类：0831[工学-公安技术类] 080704[080704] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 0836[0836] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1005-202X.2024.05.013

馆 藏 号：203127958...