عنوان

بهینه‌سازی و ساخت پمپ سانترفیوژ با ابعاد کوچک برای کاربردهای بیولوژیکی

IR

۴۲۷۱پ

فارسی

IR

بهینه‌سازی و ساخت پمپ سانترفیوژ با ابعاد کوچک برای کاربردهای بیولوژیکی

[پایان‌نامه]

Optimization and Fabrication of Centrifugal Mini-Pump for Biological Application

/کهیار یزدان‌پناه اردکانی

: مهندسی پزشکی

، ۱۴۰۰

۱۳۱ص.

:

زبان: فارسی

زبان چکیده: فارسی

چاپی - الکترونیکی

مصور، جدول، نمودار

دکتری

مهندسی پزشکی- بیومکانیک

۱۴۰۰/۰۱/۰۱

صنعتی سهند

رشد روز افزون درمان بیماری‌های قلبی عروقی باعث شده شمار زیادی از بیماران پس از نجات یافتن از این بیماری‌ها در نهایت دچار نارسایی قلبی شوند و نیاز به تجهیزاتی که به این بیماران برای مقابله با نارسایی قلبی کمک کند، احساس می‌شود .امروزه پمپ‌های کمک بطنی به عنوان یکی از اصلی‌ترین این تجهیزات شناخته شده-است .هدف از این مطالعه، طراحی پمپ گریز از مرکز، جهت استفاده به عنوان پمپ کمک بطنی بوده است .به منظور طراحی پمپ، در ابتدا، ویژگی‌های هندسی پمپ شامل فاصله‌ی لقی، ارتفاع پره و موقعیت قرارگیری خروجی نسبت به پره، مورد بررسی قرار گرفت .در نهایت، پیکربندی منتخب -که تمامی ویژگی‌های مناسب، چه از لحاظ هیدرولیکی و چه از لحاظ ملاحظات فیزیولوژیکی- را دارا بود، در ادامه‌ی پژوهش حاضر مورد استفاده قرار گرفت .مطالعه‌ی پره، به عنوان اصلی ترین جزء در انتقال انرژی به خون، در پمپ گریز از مرکز مورد توجه پژوهش حاضر قرار گرفته است .در همین راستا، از روش طراحی نقطه به نقطه، که درکاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد، استفاده شد .طراح در روش نقطه به نقطه، مختار به انتخاب رابطه‌ی بین زاویه‌ی تیغه در هر شعاع است .در مطالعه‌ی حاضر، روابط لگاریتمی و مرتبه‌ی دو برای طراحی انتخاب شدند .در مجموع، ۶۴ پره در مطالعه‌ی حاضر مورد بررسی قرار گرفت، که این پره‌ها از لحاظ زوایای ورودی وخروجی پره و رابطه‌ی بین زاویه و موقعیت شعاعی، با یکدیگرمتفاوت بودند .نرم‌افزارANSYS CFX ۱۷ برای شبیه‌سازی عملکرد پره‌ها مورد استفاده گرفت و از پمپ معیار ارائه شده توسط سازمان غذا و دارو آمریکا،FDA ، برای اعتبار سنجی مطالعات عددی استفاده گردید .در ادامه، پره‌ی منتخب، حاصل از شبیه‌سازی‌های عددی ساخته شد و عملکرد آن به روش تجربی، با پمپ معیار FDA مورد مقایسه قرار گرفت .به منظور انجام مطالعات تجربی، مدار تست هیدرولیکی نیز توسعه داده شد .نتایج نشان داد که در میان پره‌های طراحی شده در این مطالعه، پره با زاویه‌ی ورودی ۴۵ درجه و خروجی ۵۵ درجه، که در طراحی آن از رابطه‌ی لگاریتمی استفاده شده است، بهترین عملکرد را داراست .پیکربندی پره‌ی منتخب در این مطالعه، در مقایسه تجربی با پره‌ی پمپFDA ، توانایی افزایش هد کل( حداقل به میزان ۲۰ درصد) در دبی‌های مختلف را داراست.

which is designed implementing a logarithmic relationship, has the best performance. The selected impeller configuration is able to increase the total head (at least by 20 ) at different flow rates compared to the FDA pump. ,░and an output angle of 55 ░With improved treatment of coronary artery disease, more patients are surviving until heart failure occurrence. This leads to increase in number of patients in need of devices for struggling heart failure. Ventricular assist devices are known as the mainstay of these devices. The purpose of this study was to design a centrifugal pump for use as a ventricular assist device. In order to design the pump, firstly, the geometrical parameters of the pump including the gap distance, blade height and position of the outlet relative to the blade were investigated. Finally, the selected configuration - which had all the appropriate characteristics, both hydraulically and physiologically - was used for the rest of the study. The study of the blade, as the main component in energy transfer to the blood, in a centrifugal pump has been considered in the present study. In this regard, the point-to-point design method, which is used in industrial applications, was implemented. In the point-to-point method, the designer chooses the relationship between the blade angles at each radius. In the present study, logarithmic and second order relations were selected for designing the blades profile. In total, 64 blades were examined in this study, which differed in terms of blade inlet and outlet angles and the relationship between angle and radial position. ANSYS CFX 17.0 software was utlized to simulate blades performances and a benchmark pump provided by the US Food and Drug Administration (FDA) was used to validate the numerical simulations. Then, the selected impeller from the numerical investigation was manufactured and its performance was compared experimentally with the FDA benchmark pump. A hydraulic test rig was also developed for experimental studies. The results showed that among the blades designed in this study, the blade with an input angle of 45

ba

Optimization and Fabrication of Centrifugal Mini-Pump for Biological Application

تجهیزات کمک بطنی

روش نقطه-به-نقطه

پمپ گریز از مرکز

پروفیل پره

Ventricular assist device (VAD), Point-by-point method, centirugal pump, blade profile

تجهیزات کمک بطنی، روش نقطه-به-نقطه، پمپ گریز از مرکز، پروفیل پره

یزدان‌پناه اردکانی، کهیار

نیرومند اسکوئی، هانیه، استاد راهنما

ایران

20230617

پزشکی.م ،۱۰۰۵۳ ،۱۴۰۰

ی‌کیژولویب‍ ی‌اهدربراک‍ ی‌ارب‍ ک‌چوک‍ داعبا اب‍ ژویفرتناس‍ پ‌مپ‍ ت‌خاس‍ و ی‌زاسه‌نیهب‍.pdf

عادی

عادی

c3.pdf

pm10053.pdf

0

ایمانی

متن

0

پ۴۲۷۱

فارسی

نمایه‌سازی قبلی

pe

TF

92029

1

a

Y