摘要：血细胞损伤是影响膜式氧合器综合性能的重要因素之一。为了提高膜式氧合器的综合性能,对膜式氧合器进行流体动力学分析、溶血估算。基于压降实验建立多孔介质模型,采用标准κ-ε湍流模型在入口流量为2.0~6.0 L/min范围内,对不同流量下膜式氧合器内部流场进行计算分析,并在此基础上利用正交试验对膜式氧合器的结构参数进行优化设计。结果表明:优化后进出口总压降减少了24.1%,最大湍流强度降低了22.9%,最大壁面剪切应力减少了45.5%,中间截面的最大标量剪切力减少了31.1%,最大流速降低了9.9%,出、入口以及中间管道中的血液损伤得到了明显改善;优化前后标准溶血参数值(normalized index of hemolysis,NIH)范围由0.00285~0.0129 g/100 L变为0.00244~0.00446 g/100 L,膜式氧合器的总体溶血性能也得到了明显提高;该结构优化大大降低了血细胞损伤的形成可能,为新型长效膜式氧合器的开发与应用提供了理论支撑。

摘要：溶血性能是衡量血泵性能的一个重要指标。基于平均剪切应力模型,通过减少红细胞流经叶轮的时间和降低它在此过程中所受平均剪切应力的方法,对离心血泵进行设计,进而改善溶血性能。采用商用流体仿真软件Fluent,对血泵内的三维不可压湍流流场进行数值模拟,得到红细胞在血泵内的流动迹线和流动参数;应用溶血估算公式,分析不同流量下血泵的溶血性能,计算得到溶血估算值在0.006～0.015之间,有较好的溶血性能,满足血泵对溶血性能的要求。