Архив номеров
Медицинская Техника / Медицинская техника №5, 2018 / с. 14-18

Расчет основных характеристик канального ротора при проектировании центробежного насоса крови

                                

А.П. Кулешов, Г.П. Иткин


Аннотация

На основе трехмерного компьютерного моделирования разработан макет центробежного насоса (ЦН) с использованием в конструкции ротора каналов постоянного сечения, сформированных по логарифмической кривой. Произведены расчеты геометрических параметров проточного тракта с оптимизацией потока жидкости в диапазоне номинального режима насоса (расход 5 л/мин, перепад давления 100 мм рт. ст.). Дополнительно рассматривались условия работы ЦН в режиме экстракорпоральной мембранной оксигенации (ЭКМО). Основными требованием разработки стало создание насоса с допустимыми порогами сдвигового напряжения и минимальными зонами стагнации и рециркуляции потока.


Сведения об авторах

Аркадий Павлович Кулешов, мл. научный сотрудник,
Георгий Пинкусович Иткин, д-р. физ.-мат. наук, профессор, зав. лабораторией, лаборатория биотехнических систем, ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр трансплантологии и искусственных органов им. акад. В.И. Шумакова» Минздрава РФ, г. Москва,

Список литературы

1. Thamsen B., Blьmel B., Schaller J., Paschereit C.O., Affeld K., Goubergrits L., Kertzscher U. Numerical analysis of blood damage potential of the HeartMate II and HeartWare HVAD rotary blood pumps // Artificial Organs. 2015. Vol. 39. № 8. PP. 651-659.
2. Taskin M.E., Fraser K.H., Zhang T., Gellman B., Fleischli A., Dasse K.A., Griffith B.P. Computational сharacterization of flow and hemolytic performance of the UltraMag blood pump for circulatory support // Artificial Organs. 2010. Vol. 34. № 12. PP. 1099-1113.
3. Yu H., Janiga G., Thйvenin D. Computational fluid dynamics- based design optimization method for Archimedes screw blood pumps // Artificial Organs. 2016. Vol. 40. № 4. PP. 341-352.
4. Mizunuma H., Nakajima R. Experimental study on the shear stress distributions in a centrifugal blood pump // Artificial Organs. 2007. Vol. 31. № 7. PP. 550-559.
5. Nishida M., Yamane T., Tsukamoto Y., Ito K., Konishi T., Masuzawa T. et al. Shear evaluation by quantitative flow visualization near the casing surface of a centrifugal blood pump // JSME International Journal. 2002. № 45. PP. 981-988.
6. Kido K., Hoshi H., Watanabe N., Kataoka H., Ohuchi K., Asama J. et al. Computational fluid dynamics analysis of the pediatric tiny centrifugal blood pump (TinyPump) // Artificial Organs. 2006. Vol. 30. № 3. PP. 392-399.
7. Kijima T., Oshiyama H., Horiuchi K., Nogawa A., Hamasaki H., Amano N., Nojiri C., Fukasawa H., Akutsu T. A straight path centrifugal blood pump concept in the Capiox centrifugal pump // Artificial Organs. 1993. Vol. 17. № 7. PP. 593-598.
8. Nojiri C. et al. Recent progress in the development of Terumo implantable left ventricular assist system // ASAIO J. 1999. Vol. 45. PP. 392-399.
9. Готье С.В., Попцов В.Н., Спирина Е.А. Экстракорпоральная мембранная оксигенация кардиохирургии и трансплантологии. - М.: Триада, 2013. 272 с.
10. Ломакин А.А. Центробежные и осевые насосы / 2-е изд., перераб. и доп. – М.-Л.: Машиностроение, 1966. 364 с.
11. Машин А.Н. Расчет и проектирование спирального отвода и полуспирального подвода центробежного насоса. – М.: МЭИ, 1980. 43 с.