Özet:

Sol ventriküler destek cihazları kalp yetmezliğine sahip hastalarda kullanılmaktadır. Rotodinamik kan pompalarının santrifüj, eksenel ve karışık akışlı olmak üzere üç tipi vardır. Eksenel akışlı kan pompaları yüksek hızlı fakat küçük çaplı pompalardır. Bu çalışmada, tasarlanan karışık akışlı (yarı eksenel) bir kan pompasının Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) yazılımıyla pompa karakteristiklerinin belirlenmesi ve bu karakteristiklerin deneysel olarak doğrulaması yapıldı. Pompanın tasarım noktası için 10000 dev/dak dönme hızı, 5 L/dak debi ve 100 mm-Hg basınç farkı değerleri seçildi. Pompa çarkı ve difüzörünün tasarımında pompa tasarım ve katı modelleme programları kullanıldı. Belirtilen tasarım verilerine göre katı modeli oluşturulan pompanın ANSYS Fluent programı ile simülasyonu yapıldı ve ilk tasarım değerlerinin sağlaması yapıldı. Debiye bağlı olarak basınç farkı, tork, cidar kayma gerilmesi ve hidrolik verim HAD yoluyla hesaplandı. Ayrıca bu çalışmada pompa çarkını tahrik eden milin, emme hattında ve basma hattında olduğu durumlar için ayrı ayrı HAD yazılımı ile pompa performansı belirlendi. HAD ile optimizasyon çalışmalarından sonra çarkın ve difüzörün nihai katı modelleri oluşturuldu. Bu iki elemanın prototipi, lazer sinterleme teknolojisi ile üretildi. Pompa gövdesi alüminyum malzemeden CNC dik işlem merkezinde imal edildi. Prototip pompanın deneysel performansı, tasarım ve tasarım basınç farkını sağlayan dönme hızında, su ve hacimce %40 gliserin- %60 su kullanılarak belirlendi. Su için HAD ve deney sonuçları kullanılarak debi-basınç farkı eğrileri oluşturuldu ve tasarım noktasında başlangıç tasarım değerinden 8 torr eksik basınç verdiği belirlendi. HAD sonuçlarına göre; pompa çarkını tahrik eden milin emme hattında veya basma hattında olmasının basınç farkına ve akış çizgilerine etkisi olmadığı görüldü.

Anahtar Kelimeler: