根據中國終末期心衰患者對左心輔助泵輔助人體血液循環的要求,設計以 3 L/min 流量、100 mm Hg 壓升為設計點,流量范圍為 2~7 L/min 的微型可植入軸流血泵。該血泵采用紡錘形的轉子葉輪結構以及帶分流葉片、懸臂葉片的尾導結構,以使血泵在較寬的壓力流量范圍內具有良好的溶血和抗血栓特性。本文用數值模擬及粒子成像測速(PIV)的方法分析血泵的水力學特性、流場及溶血特性。結果表明:血泵轉速為 7 000~11 000 r/min 時,在 2~7 L/min 的流量范圍內可提供 60.0~151.3 mm Hg 的壓升;分流葉片抑制了尾導的尾緣吸力面處的流動分離;懸臂式葉片結構將轉子葉片的葉尖間隙變為尾導葉片的葉根間隙,間隙的切線速度由 6.2 m/s 降至 4.3~1.1 m/s;血泵的最大標量剪切應力值為 897.3 Pa,平均剪切應力值為 37.7 Pa;采用 Heuser 溶血模型得到的溶血指數為 0.168%;PIV 試驗所得泵內尾導區域的流場速度分布與數值計算得到的流場特征吻合良好。本研究所設計的軸流血泵的尾導具有分流葉片和懸臂葉片,流道內血流無較大分離流動,降低了剪切力對血液的破壞,溶血性能良好,壓力流量性能滿足臨床需要。