ФИЗИКА ГИДРОДИНАМИКИ И КАВИТАЦИИ В СИСТЕМАХ МЕХАНИЧЕСКОЙ ПОДДЕРЖКИ ЛЕВОГО ЖЕЛУДОЧКА СЕРДЦА ИМПЕЛЛЕРНОГО ТИПА
DOI:
https://doi.org/10.31379/2411.2616.14.2.1Ключові слова:
импеллерные роторы, кавитационная продуктивность, гидродинамические потоки в системах механической поддержки кровообращенияАнотація
Благодаря современные системы механической поддержки кровообращения у многих пациентов, с тежелыми формами сердечной недостаточности разных типов, появилась возможность безопасно и комфортно дождаться возможности пересадки сердца. Оссобенностями данной апаратуры, которая физически является гальваническим магнитно-индуктивным насосом, является внутрення левитирующая роторная составляющая импеллерного типа, которая характеризуется крыльчато-лопастной гидродинамической частью, которая имеет кавитационные характеристики. Анализ кавитационных последствий работы данных типов внутрисердечных помп был проведен на основе существующих практических мировых примеров, изучены теоретически и изложены характеристики сравнения полученных результатов. К вниманию представлены механизмы физическо-математического рассчета кавитационной продуктивности и гидродинамических характеристик данных типов помп на разных режимах работы, что влияет на возможность возникновения клинических осложнений у пациентов при их использовании.
Посилання
Luo Xianwu, Xu Hongyuan, Liu Shuhong. Effect of blade lean on mini pump hydraulic performance / Luo Xianwu, Xu Hongyuan, Liu Shuhong //J Tsinghua Univ (Sci & Tech). – 2005. – Vol.45(5). –P.704–707 (Китайською мовою)
Impeller inlet geometry for a mini turbo-pump / Luo Xianwu [et al.] // Proc 7th Asian International Conf on Fluid Machinery, Fukuoka: Japanese Society of Turbomachinery. – 2003.
M. Frobennius, R. Schilling. Cavitation prediction in hydraulic machinery / M. Frobennius, R. Schilling // Proceedings of 22th IAHR Symposium on Hydraulic Machinery and Systems. – Stockholm, Sweden. – 2004.
T. Ikohagi. Present situation of the simulation for cavitating flow / T. Ikohagi // Turbomachinery. – 2001. – Vol.29 (11). – P.675–679 (японською мовою)
S. Yokoyama. Effect of flow passage shape at impeller inlet of volute pumps on cavitation / S. Yokoyama // Trans JSME. – 1961. – Vol.64 (515). – P.1689–1694
K. Yamamoto. Effect of impeller shape on cavitation vibration in centrifugal pumps / K. Yamamoto // Turbomachinery. – 1990. – Vol.21 (2). – P. 81–86 (японською мовою)
J. Kurokawa, J. Matsuki, T. Kitahora. Study on optimum configuration of a volute pump of very low specific speed / J. Kurokawa, J. Matsuki, T. Kitahora // Trans JSME, Part B. – 2000. – Vol.66 (644). – P. 1130–1139 (японською мовою)
E. Asakura, K. Kikuyama. Study on exit flow of a centrifugal pump in cavitating condition / E. Asakura, K. Kikuyama // Trans JSME, Part B. – 2000. – Vol.66 (644). – P.1765–1771 (японською мовою)
C. S. Lee, K. B. Chandran, L. D. Chen. Cavitation Dynamics of Mechanical Heart Valve Prostheses / C. S. Lee, K. B. Chandran, L. D. Chen // Artificial Organs. – 1994. – Vol. 18, No. 10. – P. 758-767.
In Vitro Studies of Gas Bubble Formation by Mechanical Heart Valves / B. A. Biancucci [et al.] //Journal of Heart Valve Disease. – 1999. – Vol. 8, No. 2. – P. 186-196.
Flow Visualization in Mechanical Heart Valves: Occluder Rebound and Cavitation Potential / V.Kini [et al.] // Annals of Biomedical Engineering. – 2000. –Vol. 28, No. 4. – P. 431- 441.
Cavitation Phenomena in Mechanical Heart Valves: Role of Squeeze Flow Velocity and Contact Area on Cavitation Initiation between Two Impinging Rods / W. L. Lim [et al.] // Journal of Bio- mechanics. – 2003. – Vol. 36, No. 9. – P.1269-1280.
An Experimental-Computational Analysis of MHV Cavitation: Effects of Leaflet Squeezing and Re- bound / V.B. Makhihani [et al.] // Journal of Heart Valve Disease. – 1994. – Vol. 3, Suppl. 1. – P.35-48.
Y. G. Lai, K. B. Chandran, J. Lemmon. A Numerical Simulation of Mechanical Heart Valve Closure Fluid Dynamics / Y. G. Lai, K. B. Chandran, J. Lemmon // Journal of Biomechanics. – 2002. – Vol. 35, No. 7. – P. 881-892.
R. Cheng, Y. G. Lai, K. B. Chandran. Three-Dimen- Sional Fluid-Structure Interaction Simulation of Bileaflet Mechanical Heart Valve Flow Dynamics / R. Cheng, Y. G. Lai, K. B. Chandran // Annals of Bio- medical Engineering. – 2004. – Vol. 32, No. 11. – P. 1471- 1483.
C. K. Huang, J. H. Chen. A Numerical Analysis of Cavitating Flow Due to a Closing Valve / C. K. Huang, J. H. Chen // Journal of Tai- wan Society of Naval Architects and Marine Engineers. – 2011. – Vol. 30, No. 3. – P. 171-180.
Mathematical Basis and Validation of the Full Cavitation Model / A. K. Singhal [et al.] // Journal of Fluid Engineering. – 2002. – Vol. 124, No. 3. – P. 617-624.
D. C. Wilcox. Turbulence Modeling for CFD. DCW Industries, Inc., La Canada, 1994.
J. Katz. Cavitation Inception in Separated Flows / Ph.D. Dissertation // California Institute of Technology, Pasadena.
