心力衰竭是21世纪人类所面临最具挑战性的心血管流行疾病,它在全球范围内都是引发死亡的重大原因之一。终末期心力衰竭患者只有心脏移植手术才能维系并延迟其生命。然而,各种因素导致心脏的供体严重缺乏,组织工程与细胞工程的发展水平局限使得心脏克隆难以在短期内实现,这导致了心脏移植的极端供不应求。因此,为了拯救心脏病患者,人们在100多年前就开始了人工心脏的研究。人工心脏是利用机械运动实现向人体血液循环系统输送血液,以全部替代或部分替代自然心脏泵血功能的装置,目前世界上公认比较理想的人工心脏泵为磁悬浮人工心脏泵。本文重点从事离心式磁悬浮人工心脏泵的研究,主要内容为：(1)介绍了人工心脏泵的发展历史、研究现状及其发展趋势,重点分析了离心式磁悬浮人工心脏泵的工作原理和特点。(2)采用SOLIDWORKS建立心脏泵模型,特别是封闭型叶轮转子的流面设计与建模,在此基础上建立心脏泵的血液流动模型以便进行网格划分,选择标准K-ε湍流模型、标准壁面函数法和SIMPLE压强-速度耦合算法并利用FLUENT对心脏泵模型进行流场仿真分析。(3)对轴向液隙、叶轮转速以及叶片安装角的多个模拟结果进行了对比,得出了在泵血过程中轴向液隙与局部最大切应力的影响关系。(4)分析了叶轮转子的受力情况,设计并分析了叶轮转子的磁悬浮支承,在此基础上建立了叶轮转子的磁悬浮支承数学模型,最后进行了电磁铁的设计及其支承磁场的ANSYS仿真分析。(5)建立了磁悬浮叶轮转子的支承控制系统模型,进行了初始位置下叶轮转子的磁悬浮支承性能的PID控制仿真分析,发现PID控制系统能很好的实现叶轮转子的支承控制。在此基础上进行了不同PID控制器下叶轮转子的仿真分析,得到了PID各参数对叶轮转子支承的影响。