2013 Fiscal Year Annual Research Report
血液のレオロジー特性の同定と血液シール用メカニカルシールの表面粗さの設計
| Project/Area Number |
23560171
|
|---|
| Research Institution | Waseda University |
|---|
Principal Investigator |
富岡 淳 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (40217526)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮永 宜典 関東学院大学, 理工学部, 講師 (00547060)
|
|---|
| Keywords | メカニカルシール / レオロジー / 表面粗さ / 血液 / 人工心臓 |
|---|
| Research Abstract |
本研究においては，血液のレオロジー特性を解明するとともに，血液シール下特有のメカニカルシールの潤滑特性解明を通して，人工心臓用メカニカルシールにおけるしゅう動面の表面粗さについて有用な設計指針を得ることを目的とした．特に最終年度では，これまでの成果をベースに，以下に成果を得た．
1. 血液のレオロジー特性の解明 メカニカルシールのしゅう動面間における血液のレオロジーモデルを構築するため，赤血球の変形能に着目した．これは，メカニカルシールのしゅう動面は非常に小さく，すきまに流入しうる赤血球の変形能が，メカニカルシールの潤滑特性に大きな影響を及ぼすといえるためである．そこで，血液の粘弾性レオロジー計測を行うため，定常流または振動流を与えることができるコーン・プレート型レオメータを購入し，各種条件下における血液のレオロジー特性を測定した．特に本年度は，赤血球を固定化し，変形能を調整することによって，変形能が血液の粘弾性レオロジー特性に及ぼす影響を検討した．
2. メカニカルシールの潤滑理論の確立 しゅう動面の表面粗さは，メカニカルシールの潤滑特性に大きな影響を及ぼす．特に本年度は，しゅう動面の表面粗さを考慮した平均流モデルを構築し，メカニカルシールの混合潤滑解析モデルの取り扱いを明らかにした．
3. 血液シール下におけるメカニカルシールのトルク，温度およびもれ特性の検討 実験装置を製作し，血液シール下におけるメカニカルシールのトルク，しゅう動面温度および漏れ量の計測を行って，メカニカルシールの性能を評価した．特に本年度は，複数の漏れ量計測装置を用いて，より詳細な漏れ量評価を行った．
4. 血液シール下におけるメカニカルシールのしゅう動面下の血液とクーリングウォータの存在割合の推定 しゅう動面下の血液とクーリングウォータの存在割合の推定した．
|
