Расчет основных характеристик канального ротора при проектировании центробежного насоса крови

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. При проектировании насосов для крови основным критерием является соответствие заданным в медико-техническом задании расходно-напорным характеристикам. Анализ литературных источников, посвященных трехмерному компьютерному моделированию потока (CFD) ЦН, показал упрощенный подход к моделированию гидродинамики внутри насоса. В этих работах основное внимание уделяется детальному построению расчетной сетки с увеличением количества слоев, что приводит к малообоснованному увеличению компьютерной мощности. Тем не менее увеличение точности расчетов не позволяет избежать ошибок, что показано в работах. Кроме того, применяемые модели турбулентности не являются идеальными. При конкретной реализации насосов механическая обработка не может должным образом воспроизвести модель с высокой точностью расчетной сетки. В отличие от указанных методов мы использовали программные методы расчета гидродинамики внутри насосного потока на макроуровне, что позволило получить характеристики с достаточной точностью при минимальных компьютерных ресурсах. Основным критерием эффективности разрабатываемых насосов по-прежнему являются эксперименты in vitro и на животных.

Авторы:

Издание: Медицинская техника
Год издания: 2018
Объем: 5с.
Дополнительная информация: 2018.-N 5.-С.14-18. Библ. 11 назв.
Просмотров: 25