Newton tipi olmayan akışkan kullanarak kalp destek pompası performansının sayısal ve deneysel olarak belirlenmesi

Kalp rahatsızlıkları içerisinde önemli bir yere sahip olan kalp yetmezliği, insan kalbinin çeşitli nedenlerden dolayı vücuda ihtiyaç duyduğu yeterli kanı pompalayamaması durumudur. Bu hastalığa sahip bireylere yardımcı olmak amacıyla ventriküler (karıncık) destek cihazları (VAD) adı verilen mekanik sistemler geliştirilmiştir. Sol ventriküler destek cihazları, kalbin sol karıncığından kanın aort atar damarına pompalamasına yardımcı olmaktadır. Bu çalışmada, tasarlanmış olan karışık akışlı bir sol ventriküler kalp destek pompasının hidrodinamik preformansı hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) metodu ve deneysel çalışmalar ile belirlendi. Analizlerde çalışma akışkanı olarak kana benzer reolojik özellikler gösteren newton tipi olmayan ksantan-su karışımı (kütlece %0,06 ksantan sakızı) kullanıldı. 5000, 6000 ve 7000 dev/dak dönme hızlarında pompanın debisine bağlı olarak basıncını ve verimini gösteren performans eğrileri elde edildi. Sonuçların karşılaştırılması amacıyla newton tipi bir akışkan olan su-gliserin çözeltisi (hacimce %40 gliserin ve %60 su) ile de HAD analizleri ve deneysel çalışmalar yapıldı. Pompa, deneysel çalışma ve sayısal analiz sonuçlarına göre 5 L/dak debide 5000 dev/dak dönme hızında 88,39 mmHg basınç farkı değerine ulaşmıştır. Bu noktadaki pompa hidrolik verimi %52,74, genel verimi ise %18,45 olarak belirlendi.