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人工心脏是替代心脏移植的有效治疗心衰外科手段。用于主动脉植入方式的人工心脏泵还处于研发阶段。叶轮的设计影响着泵整体机械性能及血流动力学性能，是人工心脏泵的核心部件。 本研究运用计算流体动力学方法，对一种人工心脏泵叶轮进行了数值模拟以改进其设计。首先确定了泵的设计目标，包括几何尺寸的要求及血流动力学要求。之后对参照经典血泵设计出人工心脏泵雏形。通过对叶轮重要参数扭转角和叶片高度的修改得到不同人工心脏泵模型，并对该模型进行数值模拟。比较数值模拟结果以确定扭转角和叶片高度两个参数的相对最优值。最后对改进后人工心脏泵模型进行验证模拟。 叶轮扭转角的数值模拟结果显示，在转速5000rpm～7000rpm这个变化区间内，五种扭转角模型均可以满足提出的4.00L/min～9.00L/min流量要求。扭转角60°及120°的两个模型，流量受转速变化影响大于其它三种。在转速为5000rpm时，扭转角180°，225°，270°三种模型的流量满足需求流量的最小值且切应力小于425Pa。270°模型的最大切应力在三个工况下均低于其他两种。最大暴露时间随转速的增加而减少。扭转角为180°的模型在5000rpm～6000rpm的工况下变化较大。 叶轮叶片高度的数值模拟结果显示，三种叶片高度模型的流量随转速的增高而增加。高度为2.50mm的模型在5000rpm～6000rpm可达到所要求的输出流量。最大切应力与转速的比较中，三种模型差异量不大于35Pa，无显著差异。同时，高度为2.50mm的模型最大暴露时间在三个工况下均小于其他两种。 综合以上分析，扭转角为270°，叶片高度为2.50mm的人工心脏泵模型在满足设计的流量灌注的前提下，流量随转速的变化相对平缓，方便患者佩戴后的调整。并且其切应力在每个工况下均为五种模型中最低的，泵表面压力分布合理，故选择其为改进值。经过验证，改进后模型在5000rpm工况时可以满足心室辅助装置的流量需求。在4.01L/min输出流量下，其最大切应力与暴露时间满足提出的预期要求，且其流线与血泵吻合良好，未见明显回流停滞情况达到了预期的设计要求。