14303

14303

تحليل عددي اثر تغيير گام پروانه از ريشه تا محفظه در دستگاه كمك كننده بطني با پمپ جريان محوري

كارشناسي ارشد

مهندسي پزشكي - بيومكانيك

بهمن ماه 1393

بهمن ماه 1393

دكتر منصور عليزاده

مكانيك

چكيده پمپ¬هاي جريان محوري خون به دليل اندازه كوچك، سطوح تماسي كم و همچنين بازده بالا در سال¬هاي اخير در كلينيك¬ها به طور گسترده¬اي مورد استفاده قرار گرفته اند.اگرچه به دليل سرعت دوراني بالا پمپ¬هاي جريان محوري خون هميشه خطر هموليز را به همراه داشته اند.يك دستگاه كمك كننده قلبي به طور معمول بايد دبي 5 ليتر بر دقيقه در مقابل فشار 100 ميلي¬متر جيوه را فراهم كند. فراهم كردن شرايط هيدروليكي مناسب تنها با ايجاد شرايطي سختبراي جريان مانند آشفتگي جريان و تنش¬هاي برشي گذرا امكان پذير است در چنين شرايطي دستگاه¬هاي كمك كننده قلبي آسيب¬هايي را به همراه دارندو تمركز اين پروژه هم بر اين است كه اثرات تغيير زاويه¬ي گام ريشه را بررسي كند.شبيه¬سازي هاي عددي جريان يك نمونه پمپ جريان محوري خون با اعمال تغييرات زوايه¬اي گام(20،18،16،14،12،10،8،6،4،2 درجه) در ريشه صورت گرفتهاست.جريان به صورت پايا و آشقته در نظر گرفته شده¬است و خون بعنوان سيال نيوتني و تراكم ناپذير معرفي شده¬است.دبي خروجي از پمپ با افزايش زاويه¬ي گام در ريشه پمپ كاهش يافته¬است. در تمامي مدل¬ها به جز مدل¬هايي با تغيير زاويه 14و 16 و18 و20 درجه در ريشه، پمپ تحت سرعت دوراني 20000 دور بر دقيقه و اختلاف فشار 100 ميلي¬متر جيوه دبي 5 ليتر ير دقيقه را تامين كرد.جريان برگشتي درخروجي تمامي مدل¬ها مشاهده شد.مدل با تغيير زاويه¬ي گام 12 درجه در ريشه بهدبي خروجي 5 ليتر بر دقيقه دست يافت و تنش برشي 95% از سطح تيغه كمتر از 500 پاسكال بوده و نيز زمان قرار گرفتن در معرض تنش برشي 50 ميلي¬ثانيه بود كه اين مقادير مطابق با مقادير اشاره شده در مقالات مي¬ياشد. واژه هاي كليدي: وسايل كمك قلبي، پمپ جريان محوري خون، ديناميك سيالات محاسباتي، زاويه گام