排灌机械工程学报

作者：荆腾*,潘爱娣,顾发东,王秀礼

单位：江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心, 江苏 镇江 212013

关键词：轴流血泵,折边叶轮,计算流体力学模拟,溶血

基金：国家自然科学基金资助项目(31600794);江苏大学高级人才基金资助项目(12JDG046)

为解决血泵因叶顶间隙泄漏而造成溶血和血栓等问题,引入了一种折边不等间距叶轮,采用计算流体力学(computational fluid dynamics, CFD)进行内部流场的数值模拟,并与非折边不等间距叶轮及折边等间距叶轮进行对比分析,研究了它们的内流场动力学特性和血液相容性.结果表明:折边叶片结构血泵避免了叶顶间隙泄漏流的产生,同时折边不等间距叶轮减少了叶轮入口和出口处的回流和涡流,流道内整体切应力低于其他2种叶轮;3种叶轮的溶血指数HI均满足血泵的溶血设计指标,其中,折边不等间距叶轮血泵壁面切应力在0~150 Pa内的占比达96.84%,曝光时间相对集中且满足人工血泵设计要求,溶血值较非折边不等间距叶轮血泵下降了3.50%,较折边等间距叶轮血泵下降了12.72%,溶血性能最优.提出的折边不等间距叶轮血泵可有效降低红细胞破损概率,减少溶血和血栓的发生,可为轴流血泵的结构设计和优化提供一定参考.

来源：2024年第2期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

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