Preview

Вестник трансплантологии и искусственных органов

Расширенный поиск

Разработка центробежного насоса канального типа

https://doi.org/10.15825/1995-1191-2018-3-32-39

Полный текст:

Аннотация

На основе 3-мерного компьютерного моделирования разработан макет центробежного насоса (ЦН) канального типа. Произведены расчеты геометрических параметров проточного тракта  колеса вращения с оптимизацией потока жидкости в диапазоне номинального режима насоса  (расход 5 л/мин, перепад давления 100 мм рт. ст.). Дополнительно рассматривались условия  работы насоса в режиме ЭКМО при высоких перепадах давления в 200–300 мм рт. ст. и  скорости вращения ротора в диапазоне 3500 об/мин. При расчетах основными условиями было  создание новой модели ЦН канального типа с допустимыми порогами сдвигового  напряжения (не более 150 Па) и сведением к минимуму зон стагнации и рециркуляции потока. Полученные данные явились также  результатом использования в конструкции ротора каналов постоянного сечения,  сформированными по логарифмической кривой, обеспечивающими минимальную турбулентность  за счет минимального выходного угла потока. Основные характеристики изготовленного макета полностью соответствуют расчетным данным.

Об авторах

А. П. Кулешов
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр трансплантологии и искусственных органов имени академика В.И. Шумакова» Минздрава России
Россия


Г. П. Иткин
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр трансплантологии и искусственных органов имени академика В.И. Шумакова» Минздрава России Московский физико-технический институт, кафедра физики живых систем
Россия

Адрес: 123182, Москва, ул. Щукинская, д. 1. Тел. (499) 190-60-34



А. С. Байбиков
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр трансплантологии и искусственных органов имени академика В.И. Шумакова» Минздрава России
Россия


Список литературы

1. Thamsen B, Blümel B, Schaller J, Paschereit CO, Affeld K, Goubergrits L, Kertzscher U. Numerical Analysis of Blood Damage Potential of the HeartMate II and HeartWare HVAD Rotary Blood Pumps. Artif. Organs. 2015; 39 (8): 651–659. DOI: 10.1111/aor.12542.

2. Taskin ME, Fraser KH, Zhang T, Gellman B, Fleischli A, Dasse KA, Griffith BP. Computational сharacterization of flow and hemolytic performance of the UltraMag Blood Pump for circulatory support. Artificial Organs. 2010; 34 (12): 1099–1113.

3. Koert A, Gellman B, Gempp T, Dasse K, Gilbert R et al. Optimization of a miniature Maglev ventricular assist device for pediatric circulatory support. ASAIO J. 2007; 53: 23– 31.

4. Burgreen G, Loree H, Bourque K, Dague C, Poirier V, Farrar D et al. Computational fluid dynamics analysis of a maglev centrifugal left ventricular assist device. Artif. Organs. 2004; 28: 874–880.

5. Yu H, Janiga G, Thévenin D. Computational fluid dynamics-based design optimization method for archimedes screw blood pumps. Artif. Organs. 2016; 40 (4): 341– 352.

6. Mizunuma H, Nakajima R. Experimental study on the shear stress distributions in a centrifugal blood pump. Artif. Organs. 2007; 31: 550–559.

7. 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: 981–988.

8. Miyazoe Y, Sawairi T, Ito K, Konishi Y, Yamane T, Nishida M et al. Computational fluid dynamics analysis to establish the design process of a centrifugal blood pump: second report. Artif. Organs. 1999; 23: 762–768.

9. Miyazoe Y, Sawairi T, Ito K, Konishi Y, Yamane T, Nishida M et al. Computational fluid dynamic analyses to establish design process of centrifugal blood pumps. Artif. Organs. 1998; 22: 381–385.

10. 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). Artif. Organs. 2006; 30: 392–399.

11. Ломакин АА. Центробежные и осевые насосы. 2-е изд., перераб. и доп. М.–Л.: Машиностроение, 1966: 364. Lomakin AA. Centrifugal and axial pumps. 2-nd ed. M.: Mechanical Engineering, 1966: 364.

12. Машин АН. Расчет и проектирование спирального отвода и полуспирального подвода центробежного насоса. Учебное пособие. М.: МЭИ, 1980: 43. Mashin AN. Calculation and design of the spiral branch and semi-helical approach of the centrifugal pump. Tutorial. M.: MEI, 1980: 43.

13. Готье СВ, Попцов ВН, Спирина ЕА. Экстракорпоральная мембранная оксигенаци кардиохирургии и трансплантологии. М.: Триада, 2013: 272. Gautier SV, Popcov VN, Spirina EA. Exstracorporeal membrane oxygenation. M.: Triada, 2013: 272.


Для цитирования:


Кулешов А.П., Иткин Г.П., Байбиков А.С. Разработка центробежного насоса канального типа. Вестник трансплантологии и искусственных органов. 2018;20(3):32-39. https://doi.org/10.15825/1995-1191-2018-3-32-39

For citation:


Kuleshov A.P., Itkin G.P., Baybikov A.S. Development of the channel type centrifugal pump. Russian Journal of Transplantology and Artificial Organs. 2018;20(3):32-39. (In Russ.) https://doi.org/10.15825/1995-1191-2018-3-32-39

Просмотров: 190


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1995-1191 (Print)
ISSN 2412-6160 (Online)