Elde edilen bulgulara göre tasarım noktası parametrelerine, eğri çark tipinde ve 3850 dev/dk. dönme hızında ulaşılmıştır.
📌 3 Maddede Bu Makale
🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışmada, kalp yetmezliği hastalıklarında tedaviye destek amaçlı olarak kullanılan santrifüj kalp destek pompaları için farklı çark kanat geometrilerinin pompa performansına olan etkisi sayısal olarak incelenmiştir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Bu parametreler ışığında pompa tasarımı yapılmış ve CFD (Computational Fluid Dynamics) yazılımı aracılığıyla 3 farklı çark kanat tipi için (radyal, eğik ve eğri) dört farklı debide (3, 4, 5 ve 6 l/dk.) ve üç farklı dönme hızında (3500, 3850 ve 4250 dev/dk.) pompa performansları tespit edilerek pompa performans eğrileri oluşturulmuştur.
💡
Sonuç & Katkı:Elde edilen bulgulara göre tasarım noktası parametrelerine, eğri çark tipinde ve 3850 dev/dk. dönme hızında ulaşılmıştır.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:CFD analizi · Pompa hidrodinamik performansı · Santrifüj kalp destek pompası
Özet
Bu çalışmada, kalp yetmezliği hastalıklarında tedaviye destek amaçlı olarak kullanılan santrifüj kalp destek pompaları için farklı çark kanat geometrilerinin pompa performansına olan etkisi sayısal olarak incelenmiştir. Pompa tasarım parametreleri olarak, yetişkin bir insan kalbinin çalışma parametreleri baz alınmıştır. Bu parametreler ışığında pompa tasarımı yapılmış ve CFD (Computational Fluid Dynamics) yazılımı aracılığıyla 3 farklı çark kanat tipi için (radyal, eğik ve eğri) dört farklı debide (3, 4, 5 ve 6 l/dk.) ve üç farklı dönme hızında (3500, 3850 ve 4250 dev/dk.) pompa performansları tespit edilerek pompa performans eğrileri oluşturulmuştur. Elde edilen bulgulara göre tasarım noktası parametrelerine, eğri çark tipinde ve 3850 dev/dk. dönme hızında ulaşılmıştır. Bu noktada pompa hidrolik verimi ise %34 olarak tespit edilmiştir. En yüksek basınç farkı yaklaşık 180 mm-Hg ve 2 l/dk. debide elde edilmiştir. Ayrıca bu çalışmada parametrelerin ve çark kanat tiplerinin kan hasarına (hemoliz) olan etkilerini inceleyebilmek için cidar kayma gerilmeleri de tespit edilmiştir.
USCA, Ü. A., UZUN, M., YAPICI, R., İNCEBAY, Ö. (2021). Farklı tiplerdeki çark kanatlarının santrifüj kalp destek pompa performansına etkisinin sayısal olarak incelenmesi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt: 27 - Sayı: 1, 78–89. https://ajindex.com/articles/83322
Chair SY, Yu DS, Ng MT, Wang Q, Cheng HY, Wong EM, Sit JW. "Evolvement of left ventricular assist device: the implications on heart failure management". Journal of Geriatric Cardiology, 13(5), 425-430, 2016
DeBakey ME. "Left ventricular bypass pump for cardiac assistance. Clinical experience". American Journal of Cardiology, 27(1), 3-11, 1971
Anai H, Wakisaka Y, Nakatani T, Taenaka Y, Takano H, Hadama T. "Relationship between pump speed design and hemolysis in an axial flow blood pump". Artificial Organs, 20(6), 564-567, 1996
Araki K, Anai H, Oshikawa M, Nakamura K, Onitsuka T. "In vitro performance of a centrifugal, a mixed flow, and an axial flow blood pump". Artificial Organs, 22(5), 366-370, 1998
Chua LP, Yu SCM, Leo HL, Chan WK. "Comparison of flow characteristics of enlarged blood pump models with different impeller design". International Communications in Heat and Mass Transfer, 26(3), 369-378, 1999
Takano T, Schulte-Eistrup S, Yoshikawa M, Nakata K, Kawahito S, Maeda T, Nonaka K, Linneweber J, Glueck J, Fujisawa A, Makinouchi K, Yokokawa M, Nose Y. "Impeller design for a miniaturized centrifugal blood pump". Artificial Organs, 24(10), 821-825, 2000
Arvand A, Hahn N, Hormes M, Akdis M, Martin M, Reul H. "Comparison of hydraulic and hemolytic properties of different impeller designs of an implantable rotary blood pump by computational fluid dynamics". Artificial Organs, 28(10), 892-898, 2004
Song G, Chua LP, Lim TM. "Numerical study of a centrifugal blood pump with different impeller profiles". Asaio Journal, 56(1), 24-29, 2010
Leme J, da Silva C, Fonseca J, da Silva BU, Uebelhart B, Biscegli JF, Andrade A. "Centrifugal blood pump for temporary ventricular assist devices with low priming and ceramic bearings". Artificial Organs, 37(11), 942-945, 2013
Nishida M, Negishi T, Sakota D, Kosaka R, Maruyama O, Hyakutake T, Kuwana K, Yamane T. "Properties of a monopivot centrifugal blood pump manufactured by 3D printing". Journal of Artificial Organs, 19(4), 322-329, 2016
İncebay Ö, Yapıcı R. "Santrifüj bir kalp destek pompası prototipinin sayısal ve deneysel olarak incelenmesi". Selçuk Üniversitesi Mühendislik, Bilim ve Teknoloji Dergisi, 5(4), 472-484, 2017
Paul G, Rezaienia A, Avital E, Korakianitis T. "Machinability and optimization of shrouded centrifugal impellers for implantable blood pumps". Journal of Medical Devices-Transactions of the Asme, 11(2), 1-13, 2017