2009 Fiscal Year Annual Research Report
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21700473
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
鈴木 康方 Nihon University, 理工学部, 講師 (20424749)
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| Keywords | 血液ポンプ / 軸流ボンプ / 補助循環 / 生体適合 / 水力性能 / 羽根車 / 内部流れ |
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| Research Abstract |
本研究では,小型かつ高生体適合性を有する血液ポンプを目指し,独自の偏心駆動型軸流式血液ポンプの開発を行っている.本年度は水力性能について小児への適用も考慮した目標性能である,羽根車外直径10mm,2L/minで80mmHgを達成しながら,(1)可能な限りの羽根車回転速度の低速化と,(2)内部流れの解析方法等の問題点の洗い出しを主として進めた.拍動流条件下における検討については,定常流条件下での成果が不十分であると判断し,次年度での検討とすることにした.(1)については,静圧計測の高精度化と軸受構造の改良,水漏れ防止対策により計測結果の再現性と高速回転実験での問題をクリアした.拡大管付ケーシングゆえの羽根車のケーシングに対する軸方向位置による水力性能への影響を調べ,設計流量で最大25%静圧上昇が異なることがわかった.また,羽根車回転数と偏心駆動回転数をそれぞれ変化させながら水力性能を調べ,羽根車回転数が低過ぎる場合には偏心駆動は効果的でない可能性があることがわかり,羽根車回転速度の低速化は5%にとどまった.これには偏心量が小さいゆえに偏心駆動の十分な効果が現れていないことが懸念されたため,偏心量を増大させたケーシングを準備して引き続き調査中である.偏心駆動の実施によりポンプの性能曲線の傾向が大きく変化することはない旨の結果を得た.(2)について,羽根車中心を0.4mm偏心させた総要素数170万程度の解析要素と境界条件により偏心駆動状態を表した定常解析による数値流体解析を実施した結果,偏心駆動なしに比べ,ありの方が水力性能は減少するという実験結果とは逆の傾向になったが,偏心駆動によりポンプ内部に生じる逆流が正確に捉えられていないためと考えられる.以上のうち,(1)について国際会議で1件,情報発信を行った.
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