心血管疾病是全球发病率和死亡率最高的疾病之一,严重威胁人类健康。心力衰竭是各类心脏疾病的最终转归,药物治疗效果较差,心脏移植是心衰治疗的“金标准”,但由于供体不足的限制,患者往往得不到及时的治疗。恒流式心室辅助泵治疗被认为是目前最有效的治疗策略,该装置利用高速旋转的叶轮进行泵血,从而维持血液循环。当前国内外研究热点主要集中于轴流式及离心式心室辅助泵。由于两者流动结构中存在高剪切应力、流动紊乱及流动停滞等弊端,辅助泵在植入人体后会引发溶血及血栓等相关并发症。本文设计了一种有别于传统结构的混流式心室辅助泵,围绕混流式流道结构设计与三维建模、计算流体力学分析与叶轮结构优化、体外性能测试平台搭建与性能评估等方面开展了一系列研究。具体研究内容如下:（1）提出了一种融合轴流式流道结构及离心式流道结构各自优势的混流式流道结构,利用速度系数法确定了混流式心室辅助泵的主要技术参数,并完成了三维结构建模。首先,通过分析与总结轴流式及离心式心室辅助泵的流道结构优缺点,提出了一种混流式流道结构。混流式心室辅助泵的结构由前导叶轮、具有轴流叶片和离心叶片的混流式叶轮和蜗壳组成。然后,根据速度系数法以及心室辅助泵的水力性能需求,确定了混流式叶轮和蜗壳的主要参数。最后,借助软件CFturbo完成了混流式叶轮和螺旋形蜗壳的设计,利用软件Solidworks对上、下泵体进行建模,最终确定了混流式心室辅助泵的装配体。（2）基于计算流体力学分析软件Fluent,优化了混流式叶轮的衔接结构与叶片入口角,分析了混流式心室辅助泵内部流场参数分布规律以及不同工况下的溶血性能。首先,建立了混流式心室辅助泵的流体仿真模型,水力性能验证实验结果表明仿真模型的预测精度较高,误差不超过15%。选取混流式叶轮的衔接结构、轴流叶片入口角及离心叶片入口角进行优化,仿真结果表明相比于连续式叶轮,分离式叶轮流道内流速不会产生突变且流场剪切应力更低;当轴流叶片入口角为30°,离心叶片入口角为10°时混流式心室辅助泵的水力性能和剪切力分布最好。然后,分析泵内血流动力学特性及流场参数分布规律,结果表明优化后的混流泵内部流线分布规则,湍动能较低,混流式叶轮的轴流叶片主要以提升血液流速的方式进行做功,做功量占比达到设计目标。最后基于拉格朗日粒子追踪方法预测了多工况下的泵内血液损伤,结果表明流量升高和叶轮转速降低均有利于提高混流式心室辅助泵的溶血性能,与国际上领先的心室辅助泵对比表明,混流泵的溶血性能较为优异。（3）搭建了基于磁耦合驱动原理的混流式心室辅助泵体外测试实验平台,完成了混流式心室辅助泵的体外水力性能检测和体外溶血性能评价。首先,通过磁耦合原理与驱动转矩的计算,完成了叶轮驱动的磁路结构的设计与校核。利用3D（Three-Dimensional）打印技术制备了混流式心室辅助泵原型件,并搭建了体外性能测试实验平台。然后,通过水力性能实验获取了混流式心室辅助泵的扬程-流量（H-Q）曲线。与国际上领先的轴流式及离心式心室辅助泵对比发现,混流式心室辅助泵的H-Q曲线在整个流量范围内表现出线性的特点。最后,通过体外溶血实验测量混流式心室辅助泵运转过程中血浆游离血红蛋白浓度随时间的变化,并计算出标准溶血指数,结果表明混流式心室辅助泵的标准溶血指数为0.0079±0.0039 g/100 L,显著低于国际上心室辅助泵溶血标准值。本文提出了一种混流式流道结构,可为混流式心室辅助泵的研制和性能评价提供理论依据与技术支撑,对于混流式心室辅助泵的发展具有一定的指导意义。