泵机合一的叶轮式人工心脏研究进展

作者研制的左心室辅助叶轮血泵已经能够稳定地维持动物血液循环2个月，但轴承磨损后叶轮振动引起溶血，以及轴承机械摩擦生热产生血栓等问题，仍有待解决。作者最新研制的泵机合一的新颖心脏泵，采用陶瓷轴承并在轴承内通过输液的方法，解决了上述问题，此外，新装置将有刷马达磁偶合驱动改进为无刷马达直接驱动，将霍尔元件控制改为无位置传感器控制，以及用数控线切割机加工叶轮等，大大提高了整个系统的驱动控制性能和加工精度，泵的使用寿命有望提高到1年以上。     

永磁磁浮叶轮在血泵内的偏心距测量及分析

为了消除叶轮血泵内的机械磨损、延长血泵的使用寿命，采用了永磁磁浮技术，并利用自制测试系统测量永磁磁浮叶轮在血泵内的位置，数据处理结果表明，血泵流量及转速达到一定值后叶轮便能实现悬浮，而且转速越高、流量越大、气隙越小血泵越稳定，即旋转叶轮的偏心距及振幅越小．此外，还证实两种常用的永磁轴承比作者研制的永磁轴承稳定性差．     

无源磁浮叶轮血泵的溶血实验及其指标的测定

溶血问题是叶轮血泵首先要解决的问题 ,而溶血指标是衡量血泵性能的重要参数之一 作者根据红细胞的再生机理 ,对溶血指标进行了理论估算 ,并且针对江苏大学生物医学工程研究所新研制的无源磁浮叶轮血泵 ,运用血动力模拟循环实验台进行了溶血实验 ,测出其溶血指标为 0 .0 5 ,低于允许值 0 .1     

耐久性及永久性叶轮血泵研究的新进展

为了提高血泵的使用寿命 ,笔者首先研制出一种具有滚动轴承和洗刷系统的耐久性血泵 ,这种滚动轴承采用耐磨性极好的超高分子量聚乙烯材料做滚子 ,能使血泵工作数年以上 ,而洗刷系统通过输液能使轴承一直在生理盐水和肝素中工作 ,也就不会生成血栓 在此设计基础上 ,作者发展了叶轮转子能够作轴向颤动的耐久性血泵 ,转子的轴向颤动使新鲜的血液在血泵的每个搏动周期进出轴承并洗刷转子 ,轴承内也就不会生成血栓 ,同时也避免了生理盐水注射的不便 ,提高了受体的舒适度和生活品质 最后 ,笔者在永磁磁浮叶轮血泵的研制方面取得了突破 ,血泵转子在永磁磁力和非磁力共同作用下 ,能够悬浮在血液中工作 ,无需位置测量和反馈控制 这种可植入的 ,能产生搏动流并具有良好血液相容性的耐久性叶轮血泵将比以往各种血泵具有更好的应用前途 ,可望在将来取代心脏移植     

用于搏动流人工心脏的转速控制系统的研制

随着人工心脏研究、应用的发展 ,装置的可携带性、受者的舒适性变得越来越重要 人工心脏除了装置本体的体积需要更加紧凑 ,其附属装置 ,比如电池、控制系统的体积也要减小 ,同时须保证整个系统的易用性、可靠性 为配合我所最新研制的滚动轴承和洗刷系统的叶轮血泵及永磁磁浮叶轮血泵的驱动和控制 ,使血泵能够输出符合生理要求的搏动血流量和压力 ,以及装置的微型化需要 ,笔者参考无刷电机驱动控制芯片ML4 42 8的资料 ,并根据笔者以往的控制系统研制经验 ,对人工心脏的控制系统进行了设计、优化 ,试验结果表明该控制系统的性能达到了设计要求     

耐久性及永久性叶轮血泵研究的新进展

为了提高血泵的使用寿命，笔者首先研制出一种具有滚动轴承和洗刷系统的耐久性血泵，这种滚动轴承采用耐磨性极好的超高分子量聚乙烯材料做滚子，能使血泵工作数年以上，而洗刷系统通过输液能使轴承一直在生理盐水和肝素中工作，也就不会生成血栓，在此设计基础上，作者发展了叶轮转子能够作轴向颤动的耐久性血泵，转子的轴向颤动使新鲜的血液在血泵的每个搏动周期进行轴承并洗刷转子，轴承对也就不会生成血栓，同时也避免了生理盐水注射的不便，提高了受体的舒适度和生活品质，最后，笔者在永磁磁浮叶轮血泵的研制方面取得了突破，血泵转子在永磁磁力和非磁力共同作用下，能够悬浮在血液中工作，无需位置测量和反馈控制，这种可樾主的，能产生搏动流并具有良好血液相容性的耐久性叶轮血泵将比以往各种血泵具有更好的应用前途，可望在将来取代心脏移植。     

用于人工心脏的无位置传感器无刷直流电机控制

介绍了人工心脏叶轮血泵无位置传感器无刷直流电机控制系统设计．该控制系统使电机可靠性提高,控制性能改善,而且缩短电机长度,减少控制线数目,从而适合于临床应用．     

用于博动流人工心脏的转速控制系统的研制

随着人工心脏研究、应用的发展，装置的可携带性、受者的舒适性变得越来越重要。人工心脏除了装置本体的体积需要更加紧凑，其附属装置，比如电池，控制系统的体积也要减小，同时须保证整个系统的易用性、可靠性，为配合我所最新研制的滚动轴承和洗刷系统的叶轮血泵及永磁磁浮叶轮血泵的驱动和控制，使血泵能够输出符合生理要求的博动血流量和压力，以及装置的微型化需要，笔者参考无刷电机驱动控制芯片ML4428的资料，并根据笔者以往的控制系统研制经验，对人工心脏的控制系统进行了设计，优化，试验结果表明该控制系统的性能达到了设计要求。     

用于人工心脏的无位置传感器无刷直流电机控制

介绍了人工心脏叶轮血泵无位置传感器无刷直流电机控制系统设计。该控制系统使电机可靠性提高，控制性能改善，而且缩短电机长度，减少控制线数目，从而适合于临床应用。     

应用霍尔传感器测量无源磁浮心脏泵转子位置

无源磁浮叶轮血泵采用一种新颖的、具有径向轴承功能和轴向弹簧功能的永磁轴承，并能结合液动力实现血泵转子稳定悬浮．无源磁浮叶轮血泵不仅保持了旋转血泵的优点，而且消除血泵内机械磨损，减少血栓和溶血的形成．作者利用实验室自制血泵转子位置测量系统，根据霍尔传感器采集的转子位置信息，定性分析了转子位置及流量、进出口压力差对转子悬浮稳定性的影响。实验结果显示：转子在旋转时与定子脱离，且磁浮稳定性不受血泵流量、进出口压差的影响；转子在静止时与定子随机接触．     

A novel left ventricular assist device with impeller pump and brushless motor compacted in one unit

The impeller pump we developed has assisted the circulation of calves for two months, but further improvements to solve the problems of bearing wear and thrombosis along the bearing are desirable. Thus we have designed a new left ventricular assist device (LVAD) with impeller pump and brushless motor compacted in one unit, for which a ceramic bearing and a purge system through the bearing have been devised. The first experiments indicate that this new device could prospectively work for more than one year.     

600MW超临界机组汽动给水泵转子振动研究

为了从根本上解决600MW超临界机组汽动给水泵存在的振动问题,本文首先在分析汽动给水泵转子的结构特点基础上,建立了汽动给水泵转子支承系统的有限元振动分析模型。然后,应用该模型计算了转子系统的临界转速及其模态振型。最后,通过在叶轮上施加不同不平衡品质的原始不平衡质量方法,计算了转子系统的不平衡响应,分析了不平衡响应与叶轮不平衡品质的关系。研究结果表明,600MW超临界机组汽动给水泵转子为刚性转子,在工作转速下,转子振动对出水口处叶轮的偏心质量比较敏感;提高叶轮的不平衡等级可以减小转子的振动,但是需要同时提高各个叶轮的不平衡等级才能获得的明显效果。因此,为了控制汽动给水泵转子的振动,需要从转子支承系统整体考虑,提高转子部件特别是叶轮的加工、安装和调试精度。     

A novel permanent magnetic bearing and its anti-wear effect in impeller total artificial heart

A novel permanent magnetic bearing has been developed, which consists of two magnetic rings with differenl dimensions in the same direction of axial magnetization, located concentrically. Because of the effect of magnetic field, the magnetic rings keep a distance axially from each other. If the distance between the two rings changes, a rehabilitalion force is produced to return to the original po-sition. When this distance decreases, a repeiling force will be generated; its component in axial direction can be used as a magnetic spring and its radial component can function as a bearing. With this novel permanent magnetic bearing, an impeller totai artificial beart (TAH) is designed, manufactured and tested. The rotation is driven radially. On the left and right sides of the rotor magnets, two small magnetic rings are fixed onto the rotor, coupling with two big magnetic rings on both sides of the motor coil, to form the magnetic bearings. Hereby the bearings are used for wear reduction rather than rotor l     

叶轮血泵及其体外模拟试验

提高血泵的使用寿命和防止血栓生成是人工心脏研制中的难题，因而研制了一种具有滚动轴承和洗涮系统的耐久性血泵．同时，为进一步研究血液动力学机制，制作了一套血液循环模型，测试了心室辅助装置的性能．试验结果表明，血泵的工作寿命得到延长，洗涮系统能防止血栓生成，血泵能满足临床生理所需的流量、压力要求，为进一步完善血泵和进行动物实验、临床应用提供依据．     

立式自吸泵的研究

介绍了一种叶轮进口朝下,泵进口和吸水管在同一垂直轴线上的新型立式自吸离心泵．该泵的叶轮下方设有一个空气室,用来储存液体,特别适合用在输送腐蚀介质场合替代液下泵工作．文中介绍了这种泵的工作原理、结构及性能．     

叶轮出口宽度对离心泵性能及压力脉动的影响

以某型单级单吸离心泵为研究对象,在保证叶轮的进出口安装角、进出口直径等参数不变的情况下,分别设计了五组不同出口宽度的叶轮,依次对各模型进行数值模拟,分析叶轮出口宽度对低比转速离心泵的性能及压力脉动的影响.研究结果表明:随着叶轮出口宽度的增大,扬程、轴功率均有不同程度的上升,效率曲线呈驼峰状,说明叶轮出口存在一个最佳宽度使流动损失最小;增大叶轮出口宽度,流道内脱流现象增强,流道内的堵塞现象减弱,水力损失降低,说明合适的叶轮出口宽度对于减少离心泵能量损失是有效果的;随着叶轮出口宽度的递减,轴频峰值变化明显,呈递增趋势,这表明叶轮出口宽度过窄容易导致流道堵塞,阻碍流态的发展,同时,叶轮出口宽度对离心泵内的压力脉动也具有较大的影响.     

快堆二回路钠泵叶轮与导叶叶片数设计探讨

快堆二回路钠泵是目前世界上最先进的第四代核电核心装备之一,在保证安全运行的条件下提升其运行效率至关重要.基于其原型样机的性能要求和限制尺寸,采用一元设计与CFD相结合的方式进行钠泵叶轮和导叶的水力设计并且探究钠泵叶轮叶片数与导叶叶片数的匹配规律.结果表明:只改变导叶叶片数时,不同的导叶叶片数对钠泵效率和扬程影响的最大差值分别为4.01 %和9.75%的设计参数.设计工况下钠泵叶轮与导叶叶片数的最佳匹配值为:叶轮叶片数为5、导叶叶片数为8,叶轮叶片数为6、导叶叶片数为9,叶轮叶片数为7、导叶叶片数为11,即导叶叶片数在叶轮叶片数的1.5倍附近时,泵的水力性能达到最优值.符合钠泵性能要求且水力性能最优的叶轮叶片数与导叶叶片数的匹配方案为:叶轮叶片数为6、导叶叶片数为11.