365606342

Opracowanie konstrukcji osiowej pompy wspomagania serca

dostarczają przesłanek dyskwalifikujących ich zastosowanie jako urządzeń LVAD. Dają one natomiast racjonalną podstawę do rozpoczęcia kolejnego etapu prac nad pompą osiową, tzn. badań in vivo na modelu zwierzęcym.

2. Algorytmizacja procesu wstępnego projektowania pompy osiowej oraz obliczenia numeryczne przepływu

Przygotowanie geometrii pompy wykorzystywanej podczas numerycznych obliczeń przepływu oraz do wytwarzania jej fizycznych modeli do badań eksperymentalnych jest pracochłonne i jeśli zostanie pozostawione wyłącznie decyzji i intuicji projektanta może skutkować brakiem powtarzalności kształtu pompy w poszczególnych fazach jej badania. Wymagania dotyczące dokładności określania geometrii oraz powtarzalności wykonania skomplikowanych elementów pompy sprawiły, że proces generowania kształtu zwłaszcza wirnika pompy zalgorytmizowano.

Przed każdą operacją na geometrii wirnika pompy należy sformułować równania opisujące krzywe tworzące powierzchnie śrubowe łopatek, a następnie wygenerować za ich pomocą punkty rozłożone w przestrzeni na tyle gęsto, aby móc wystarczająco precyzyjnie oddać kształt powierzchni, a następnie wprowadzić dane do programu CAD. Z uzyskanej w ten sposób powierzchni należy następnie utworzyć łopatkę o zadanej grubości i odpowiednio wyprofilowanych krawędziach. Jest to pracochłonne zadanie i ze względu na swoją charakterystykę zwykle prowadzi do uzyskiwania geometrii o niskiej powtarzalności. Oznacza to, że geometrie wygenerowane na podstawie tych samych danych wejściowych przez różnych programistów lub tą samą osobę w różnym czasie mogą się miedzy sobą znacząco różnić. Również w wypadku badań o charakterze parametrycznym, tzn. takich, w których analizuje się wpływ zmienności jednego parametru kształtu na charakterystyki hydrodynamiczne pompy, brak powtarzalności generowanej geometrii może prowadzić do mylnej interpretacji wyników obliczeń numerycznych przepływu.

Rys. 1. Przykład powierzchniowej siatki obliczeniowej przygotowanej do numerycznego wyznaczenia przepływu przez pompę. Siatka odzwierciedla kształt wirnika i palisady kierownic wylotowych jednego z testowanych wariantów pompy

391