Hesaplamalı akışkan dinamiği ile santrifüj bir kalp destek pompasının optimizasyonu

Bu tez çalışmasının ilk kısmında, Taguchi yöntemini kullanarak referans bir santrifüj kalp destek pompasının veriminin iyileştirilmesi üzerine çalışıldı. Üç seviyede referans pompanın beş geometrik parametresi optimize edildi. Geometrik parametrelerinin optimizasyonunda, 5 L/dak debi ile 3150, 3300 ve 3450 dev/dak dönme sayıları kullanıldı. Elde edilen verim sonuçlarından sinyal/gürültü değerleri hesaplandı ve varyans analizleri yapıldı. Optimal pompanın geometrik parametreleri, ortalama S/N'nin maksimum değerleri dikkate alınarak elde edildi. Elde edilen optimum pompanın katı modeli oluşturuldu ve HAD simülasyonları yapılarak optimal pompanın performansı belirlendi. Sonuçta referans pompanın veriminin epeyce iyileştirilebileceği anlaşıldı. Çalışmanın ikinci kısmında, 0.002-0.006 kg/m.s aralığında viskozitedeki değişimin pompa hidrolik performansına etkileri araştırıldı. Araştırma sonunda viskozite artışına bağlı olarak; sabit debide toplam basınç farkında azalma ve pompa gücünde artma gözlemlendi. Sonuç olarak vizkozite arttıkça pompa veriminde kayda değer bir azalma olduğu görüldü. Bu çalışmanın son kısmında, optimizasyon çalışmasını sonucunda tasarlanan optimum pompanın ve referans pompanın prototipi üretildi ve onlar su-gliserin çözeltisi kullanılarak deneysel testlere tabi tutuldu. Bu pompaların hidrolik performansları belirlendi ve kıyaslandı. Optimum pompanın basınç farkı ve veriminin referans pompanınkinden daha iyi olduğu görüldü.