Гидравлические испытания нового центробежного насоса с колесом закрытого типа для систем экстракорпоральной мембранной оксигенации

Обоснование. Проблема создания центробежного насоса систем экстракорпоральной мембранной оксигенации (далее — ЭКМО), оптимального с точки зрения его гидравлических характеристик и воздействия на кровь, до сих пор остаётся актуальной. Данная работа является продолжением предыдущих исследований авторов в этой области и содержит результаты гидравлических испытаний опытных образцов нового насоса систем ЭКМО с колесом закрытого типа на воде и водно-глицериновых смесях, имитирующих вязкие свойства крови.

Цель — определить и сравнить между собой напорные характеристики нового насоса с колесом закрытого типа систем ЭКМО при его работе на воде и водно-глицериновых смесях с учётом технологии изготовления.

Методы. В рамках работы проведена серия гидравлических испытаний опытных образцов насоса, изготовленных с применением разных технологий. В качестве рабочей среды при испытаниях рассматривались три жидкости: техническая вода при температуре 20 °С и две водно-глицериновых смеси при температуре 20 °С с разными соотношениями воды и глицерина (для получения разной вязкости).

Результаты. Получены напорные характеристики опытных образцов насоса, изготовленных с применением разных технологий, на воде и водно-глицериновых смесях. Для испытаний на воде показано, что отклонение расчётных и экспериментальных характеристик друг от друга не превышает 4%, отклонение характеристик опытных образцов, изготовленных с применением разных технологий, друг от друга в среднем составляет 1,5%. Испытания на водно-глицериновой смеси показали отклонение характеристик от полученных на воде в среднем на 6%, наибольшее отклонение наблюдается на краях характеристик. Также при испытаниях на водно-глицериновой смеси отклонение характеристик образцов, изготовленных с применением разных технологий, друг от друга составляет 4%, что выше, чем при испытаниях на воде.

Заключение. Полученные результаты позволяют заключить, что численная модель, используемая в рамках предыдущих работ, позволяет достоверно прогнозировать рабочие характеристики насоса на воде. Напорные характеристики на воде и водно-глицериновой смеси отличаются друг от друга, что необходимо учитывать при оценке рабочих параметров таких насосов. Влияние технологии изготовления на рабочие характеристики насоса выше при его работе на более вязкой, чем вода, жидкости, например, на водно-глицериновой смеси.