Hidrodinamik kaymalı yataklı santrifüj kan pompası tasarımı ve hidrolik performansının belirlenmesi

Son yıllarda insan sağlığını olumsuz etkileyen rahatsızlıklardan birisi kalp yetmezliğidir. Kalp yetmezliği, kalp performansının azalması sonucu kalbin doku ve organlara yeterli kanı pompalayamaması durumudur. Kalbin yeterli kanı pompalayabilmesi için kan pompalarını içeren kalp destek cihazları kullanılmaktadır. Kan pompaları, kalp performansını desteklemek için vücut içine yerleştirilebildiği gibi vücut dışında da kullanılabilir. Bu çalışmada; kan pompası tasarımı için gerekli parametreler 5 L/dak hacimsel debi, 3000 dev/dak dönme sayısı ve 100 mmHg basma yüksekliği olarak belirlenmiştir. Hidrodinamik kaymalı yataklı santrifüj bir kan pompasının tüm elemanlarının katı modelleri oluşturulmuş ve hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) ile ön analizleri yapılmıştır. Yarı açık çarklı monoblok kan pompasının prototipi üretilmiştir. Pompanın yataklama elemanı olarak hidrodinamik kaymalı yataklama tekniği tercih edilmiştir. İki farklı test akışkanı kullanılan deney düzeneğinde; Newton tipi test akışkanı için su-gliserin çözeltisi (hacimce %40 gliserin ve %60 su) ve Newton tipi olmayan test akışkanı için su-ksantan çözelti (kütlece %0,06 ksantan sakızı) kullanılmıştır. Her iki akışkan için pompanın dört farklı dönme sayısında hidrolik performansları belirlenmiştir. Tasarım debisinde HAD sonuçları ile deney sonuçları karşılaştırılmıştır. Elde edilen verilere göre sonuçların birbirleri ile uyumlu olduğu görülmüştür. Tasarım parametresinde; deneysel hidrolik verim, Newton tipi akışkan için %35.8 ve Newton tipi olmayan akışkan için %34.4 olarak belirlenmiştir.