Разработка систем для нагнетания крови с использованием опыта ракетного двигателестроения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.26.02, доктор технических наук Хаустов, Александр Иванович

• Хаустов, Александр Иванович
• доктор технических наук
• 1998

Оглавление диссертации доктор технических наук Хаустов, Александр Иванович

Условные обозначения

ВВЕДЕНИЕ.Э

Глава 1. Обзор современного состояния насосов, применяемых в аэрокосмических летательных аппаратах (АКЛА) и системах вспомогательного кровообращения (ВК).

1.1. Насосы аэрокосмических летательных аппаратов.

1.2. Насосы для нагнетания крови.

1.2.1. Схемы подключения насосов.

1.2.2. Основные требования, предъявляемые к насосам для нагнетания крови.

1.2.3. Обзор современных насосов для нагнетания крови.

1.3. Сравнение параметров и процессов, протекающих в насосах АКЛА и системах ВК.

Глава 2. Физико-математическая модель течения вязкой жидкости в разветвленных пространственных каналах.

2.1. Обзор и постановка задачи.

2.2. Метод исследования.

2.3. Метод решения дифференциальных уравнений.

2.4. Расчетная модель и исходные данные.Ю

2.5. Результаты численного моделирования.

2.5.1. Развитие течения на прямом участке канала.

2.5.2. Развитие течения в дуге канала.

2.5.3. Развитие течения в нисходящем участке.

2.5.4. Распределение напряжений в канале.

2.6. Экспериментальная проверка результатов.

Выводы.

Глава 3. Пульсирующие режимы работы динамических насосов.

3.1. Обзор литературных источников.

3.2.Уравнение динамики насосной системы.

3.3. Анализ уравнения динамики насосной системы.

3.4. Влияние напорной характеристики насоса на коэффициент усиления насоса.

Выводы.

Глава 4. Особенности разработки насосов для нагнетания крови.

4.1. Обзор агрегатов, применяемых для нагнетания двухфазных неньютоновских жидкостей.

4.2. Механизмы, обуславливающие неньютоновские свойства крови.

4.2.1. Состав крови, как рабочего тела для насосов.

4.2.2. Механические свойства крови.

4.2.3. Движение, деформация и агрегация эритроцитов.

4.3. Влияние свойств неньютоновской жидкости на энергетические и напорные характеристики, перекачивающих их насосов.

4.3.1. Характеристика движения крови как потока жидкости с легко деформируемыми частицами.

4.3.2. Влияние параметров частиц неньютновской жидкости на характеристики насоса.

4.3.2.1. Влияние параметров частиц на теоретический напор насоса.

4.3.2.2. Влияние свойств неньютоновской жидкости на действительные характеристики насоса.

4.4. Особенности течения крови в насосах для нагнетания крови.

4.4.1. Травма форменных элементов крови.

4.4.2. Картина движения жидкости с легкодеформируемыми частицами в межлопаточном канале насоса.

4.4.3. Травма в динамических насосах.

4.4.3.1. Ударный гемолиз от попадания частиц на входные поверхности элементов насосов.

4.4.3.2. Режимный или действительный гемолиз.

4.4.3.2.1. Травма крови в пограничных слоях.

4.4.3.2.2. Деформация и разрушение частиц в ядре потока.!

4.4.3.2.2.1. Травма из-за рассогласования скоростей частиц и потока.

4.4.3.2.2.2. Флуктационное движение частиц в потоке.

4.4.3.2.3. Причины и эффекты, интенсифицирующие травму крови в насосах.

4.4.3.2.3.1. Вихревые течения (вихревая травма).

4.4.3.2.3.2. Вторичные течения (вторичная травма).

4.4.3.2.3.3. Дисковая травма.••.

Выводы.

Глава 5. Проектирование насосов для нагнетания крови.

5.1. Проектирование лопаточных насосов.

5.2. Проектирование дисковых насосов.

5.3. Моделирование течения вязкой жидкости в насосах.

Выводы.

Глава 6. Экспериментальное исследование насосов.

6.1. Описание экспериментальных установок.

6.1.1. Экспериментальная установка для определения напорных и динамических характеристик.

6.1.2. Установка для определения травмотичности работы насосов.

6.2. Объекты экспериментального исследования.

6.2.1. Центробежные насосы.

6.2.2. Осевые насосы.

6.3. Результаты экспериментального исследования.

6.3.1. Статические характеристики насосов.

6.3.2. Динамические характеристики насосов.

6.3.2.1. Насосы с жестким корпусом.

6.3.2.2. Насос с эластичным корпусом.

6.3.3. Результаты гемолизных исследований насосов.

Выводы.

Глава 7. Проектирование систем для ВК.

7.1. Система для временной поддержки кровообращения.

7.2. Микронасосная внутриаортальная система.

Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка систем для нагнетания крови с использованием опыта ракетного двигателестроения»

Актуальность. Прогресс в современной кардиохирургии не возможен без применения нагнетательных устройств, которые бы обеспечивали частичную или полную, временную или постоянную замену функции сердца.

С конца 60х годов началось применение насосов для механической поддержки кровообращения для лечения острой сердечной недостаточности. Первыми насосами, которые использовались, были объемные насосы - роликовые и мембранные.

Насосы объемного класса создают пульсирующий поток, что важно для длительного применения, однако, их использование требует высокой квалификации персонала, особенно в управлении работой насоса, которая должна проводится в кардиосинхронизированном режиме, наличие клапанов на входе и выходе повышает риск развития тромбоэмболийных осложнений и вызывают травму крови.

Совершенствование, разработка новых методов лечения, внедрение трансплантации в медицинскую практику поставили задачу разработки новых более простых, доступных для широкого применения и в тоже время совершенных насосов. Как альтернатива объемным насосам, стали разрабатываться насосы динамического класса - дисковые и лопаточные. Они имеют ряд преимуществ по сравнению с объемными: отсутствие клапанов, мембран, значительная простота конструкции, привода и управления, а значит высокая надежность и долговечность в работе, низкая стоимость. К тому же динамические насосы имеют безусловные преимущества перед объемными, как имплантируемые устройства. Размеры объемных насосов значительно больше размеров динамических. При этом динамические насосы можно выполнить очень маленькими (менее 10 мм). Именно благодаря свойствам динамических насосов може т быть решена задача ближайшего будущего - разработан надежный, дешевый имплантируемый насос.

Однако, имеется ряд причин, которые ограничивают применение в настоящее время динамических насосов и требуют дальнейшего исследования гидро- и гемодинамики динамических насосов. Существующие конструкции динамических насосов, вызывают высокий уровень травмы и тромбообразования крови, срезают пульсации давления, которые поступают на их вход, что не позволяет их использовать в течении длительного времени.

Существующее объяснение травмы крови из-за высокого уровня напряжений, который якобы имеет место в динамических насосах и связанный с ним подход к проектированию насосов для нагнетания крови не позволяет координально решить главную задачу - уменьшение травмы крови до уровня безопасного применения динамических насосов. Такой подход обусловлен сложностью картины течения крови как неньютоновской жидкости, не достаточно полным пониманием процессов, происходящих с частицами крови в элементах насосов, в результате которых происходит деформация и разрушения эритроцитов.

Поэтому разработка насосов вызывающих низкую травму крови, работающих на пульсирующих режимах подобных работе сердца, является одной из наиболее актуальной задачей, стоящей перед учеными в области гидродинамики.

Высокий уровень разработок нагнетательных систем для ракетной техники, глубина исследований физических процессов, протекающих в агрегатах питания (насосах и турбинах), методы их математического моделирования позволяют с успехом использовать и внедрять их в практику исследования разработки насосов крови, которая является малоизученной в современной технике и медицине.

Цель и задачи работы.

Основной целью работы является разработка научных основ расчета и проектирования насосов для нагнетания крови, работающих с минимальной травмой крови допустимой для использования этих насосов на длительный срок работы, обеспечивающих пульсирующие режимы подачи крови в организм, подобные режимам работы сердца.

Решались следующие задачи:

1. Разработка математической модели течения вязкой жидкости в пространственной системе каналов и на ее основе определение картины и особенностей потока в областях изменения кривизны и разветвлений.

2. Исследование динамических характеристик насосов, т.е. их способности изменять входные пульсации давления и расхода, определение влияние на них геометрических и режимных параметров.

3. Исследование гидродинамики многофазной неньютоновской жидкости, каковой является кровь, в проточных каналах насосов, влияния ее свойств на их энергетические характеристики.

4. Моделирования процессов течения неньютоновской жидкости, выявление причин деформации и разрушения частиц (эритроцитов) в элементах насоса.

5. Разработка численных критериев расчета травмы крови в элементах насоса, позволяющих оценить влияние на нее основных геометрических и режимных параметров.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- в пространственной постановке решена задача течения вязкой жидкости в криволинейных каналах имеющих разветвления и в осевых насосах,

- теоретически и экспериментально исследована способность динамических насосов пропускать и усиливать входные пульсации давления,

- разработана модель течения крови, как двухкомпонентной неньютоновской жидкости в проточных каналах насосов,

- разработана гипотеза, достоверно объясняющая процессы и причины вызывающие деформацию и разрушение частиц в насосе,

- выработаны критерии травмы крови, позволяющие аналитически определять влияние на нее геометрических и режимных параметров,

- разработана методика проектирования насосов различного типа для нагнетания крови с минимальной травмой, обеспечивающих пульсирующие режимы работы.

Основные положения, вынесенные на защиту:

- Результаты решения пространственной задачи течения в криволинейных каналах имеющих разветвления и в осевых насосах.

- Динамические характеристики насосов.

- Картина обтекания неньютоновской двухкомпонентной жидкостью элементов насоса.

- Причины деформации и разрушения эритроцитов в элементах насоСа.

- Численные критерии оценки травмы крови.

- Методика проектирования насосов для нагнетания крови.

Достоверность результатов работы обеспечена: использованием при физическом и математическом моделировании процессов течения в насосах фундаментальных законов механики; применением достоверных опытных данных, полученных с минимальными допущениями и ограничениями; большим экспериментальным и статистическим материалом с использованием при их проведении проверенных методов исследований, приборов и измерений, обеспечивающих точность регламентированную ГОСТами; хорошим согласованием теоретических и экспериментальных результатов, полученных при испытании насосов.

Практическая ценность результатов работы и их реализация. На основе теоретических и экспериментальных исследований разработаны научные основы проектирования и инженерный метод расчета насосов для нагнетания крови, которые минимально травмирую! кровь и работают на режимах подобных режимам работы сердца.

1.9

Предложены принципы оптимизации геометрических параметров насосов, динамических характеристик, а также конструктивные решения, которые могут быть использованы при разработке новых перспективных высокоэффективных насосов различного назначения. Это позволит повысить надежность, уменьшить энергопотребление насосной установки и всего агрегата в целом.

На основе полученных результатов разработаны насосные системы разного назначения: для вспомогательного кровообращения и для внутриаортального применения, которые приняты НИИ трансплантологии и искусственных органов и проходят медико-биологические испытания.

Апробация работы и публикации.

Материалы диссертационной работы докладывались на: И-ой Всесоюзной научно-технической конференции "Современные проблемы двигателей и энергетических установок летательных аппаратов" (Москва, 1981), Международном симпозиуме "Circulatory support and biomaterials" (Хьюстон. США, 1990), 1-ом Российском Конгрессе" Патфизиология органов и систе\< (Москва, 1996), XXI 1-ом (Германия, 1995) и XXIII-ем (Польша, 1996) Международных Конгрессах "European Society for Artificial Organs", 4-ой Европейской Конференции "Engineering and Medicine" (Польша, 1997), 8-ой Международной конференции "Biomedical Measurement and Instrumentation" (Хорватия, 1998), заседаниях Всероссийского семинара "Турбомашины: теория и практика". По материалам диссертации опубликовано 20 печатных работ, выполнено 25 рукописных научных трудов, получено 3 авторских свидетельства СССР, 1 патент РФ и 1 положительное решение на патент Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, семи глав, основных выводов,.списка литературы. Объем диссертации - 183 стр. Библиография составляет 188 наименований.

Заключение диссертации по теме «Безопасность в чрезвычайных ситуациях (по отраслям наук)», Хаустов, Александр Иванович

выводы

В работе был проведен расчет течения вязкой жидкости в разветвленных пространственных каналах трубопроводов и насосов, выполнено теоретическое и экспериментальное исследования динамических характеристик насосной системы, проведен анализ гидродинамики крови, как двухкомпонентной неньютоновской жидкости, в элементах насоса, выполнены экспериментальные исследования, которые подтвердили полученные расчетные и теоретические результаты.

Проведенные исследования позволили сделать следующие выводы:

1. Разработаны научные основы расчета и проектирования нового поколения насосов для нагнетания крови, работающих с минимальной травмой, имеющих динамические характеристики необходимые для их физиологичной работы в организме.

2. Изменение направления потока жидкости из-за кривизны канала при Re = 1000 - 2000 вызывает появление вторичных течений в виде двух разнонаправленных спиралей при этом в ответвлениях, расположенных в зоне их действия, не наблюдается отрывных и застойных областей.

3. Способность насоса усиливать или ослаблять входные пульсации давления определяется его статической напорной характеристикой: чем она положе, тем выше коэффициент усиления.

4. Различие в теоретическом напоре насоса для однородной жидкости (вода, плазма крови) и крови, как двухкомпонентной жидкости, на стационарном режиме незначительно. Действительные напоры этих насосов отличаются только для режимов малых расходов.

5. Напряжения в потоке крови в насосе, работающем на расчетном режиме, не превышают пороговых значений, при которых происходит разрушение эритроцитов, и значит, не являются причиной травмы крови.

6. Основными причинами травмы крови в насосах являются: прямое попадание эритроцитов на входные элементы и рассогласование скоростей эритроцитов и плазмы в проточном канале насоса.

7. Разработан численный критерий - ударный гемолиз, позволяющий оптимизировать геометрические параметры насоса и оценивать влияние на травму крови основных режимных и геометрических параметров. Уровень ударного гемолиза зависит от поверхности входных кромок, угла установки лопаток, дисков, площадей входного сечения канала насоса.

8. Выделены и классифицированы основные эффекты, интенсифицирующие процессы деформации и разрушения частиц в насосе: отрывные вихревые зоны (вихревая травма), вторичные течения (парный и непарный вихри) (вторичная травма), течение в зазорах между вращающимися и неподвижными элементами насосов (дисковая травма).

5. Из решения задачи течения вязкой жидкости в пространственных каналах осевых насосов Получено, что насосы с постоянным диаметром периферии и диаметром втулки, увеличивающимся от входа к выходу, вызывают наименьшую травму крови.

10. Созданы экспериментальные установки для определения статических, динамических напорных характеристик и уровня травмотичности насосов разного типа. Результаты теоретического и экспериментального исследований показали хорошее согласование в пределах 4 - 6%.

11. Предложена новая конструкция насоса с гибким корпусом, что позволяет увеличить напорность насоса в среднем на 30 - 40%, расширить диапазон работы такого насоса в одной и той же сети в область больших расходов на 5 - 7% , увеличить коэффициент усиления до значений близких к единице, уменьшить травму крови на 10 - 20%.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Хаустов, Александр Иванович, 1998 год

1. Шумаков В.И., Толпекин В.Е. Вспомогательное кровообращение. М.: Медицина, 198и. 248 с.

2. Шумаков В.И., Хаустов А.И., Толпекин В.Е., Мелимука КВ., Дегтярев В.Г. Романов О.В. Схемы имплантации лопаточных насосов для вспомогательного кровообращения // Грудная хирургия, 1992. N 11-12. С. 3 5.

3. Педли Т. Гидродинамика крупных кровеносных сосудов. М: Мир, 1983. 400 с.

4. Johnson G.G., Hammil F.S., Johansen К.Н., Marzec U., Gerard D., Dilley R. Bernstein E.F. Prolonged Pulsatile and Nonpulsatile LV Bypass with a Centrifugal Pump// Trans. Am. Soc. Artif. Intern. Organs. 1976. V. 22. P. 323-331.

5. Onoda K. Comparison of centrifugal pumps// Artif. Organs J. 1994. V. 18. P. 705-709.

6. Nishinaka T. Less platelet damage in the curved vane centrifugal pump// Artif. Organs J. 1994. V. 18. P. 687-690.

7. Kijima T. The margin of safety in the use of a straight path centrifugal blood pump// J. Non-pulsatile perfusion and rotary blood pumps. 1993. P. 680-685.

8. Naito K. Development of the Baylor-Nikkiso centrifugal pump with a purging system for circulatory support// J. Non-pulsatile perfusion and rotary blood pumps. 1993. P. 53-57.

9. Ohara Y. Development and evaluation of antithrombogenic centrifugal pump: eccentric inlet port model// Artif. Organs J. 1994. V.18. P. 673-679.

10. Овсянников Б.В., Боровский Б.И. Теория и расчет агрегатов питания жидкостных ракетных двигателей. М.: Машиностроение, 1986 375 с.

11. Крас ., М.В., Лукин В.А., Овсянников Б.В. Малорасходные насосы авиационных и космических систем. М.: Машиностроение, 1985. 240 с.

12. Рахматуллин Ш.И. Кавитация в гидравлических системах магистральных нефтепроводов. М: Недра, 1986. 165 с.

13. Колпаков Л.Г., Рахматуллин Ш.И. Кавитация в центробежных насосах при перекачке нефтей и нефтепродуктов. М.: Недра, 1980. 143 с.

14. Физиология кровообращения. Физиология сердца. JL: Наука, 1980.

15. Каро К., Педли Т., ШротерР., Сид У. Механика кровообращения. М.: Мир, 1981. 415 с.

16. Bergel D.H. Cardiovascular Fluid Dynamics. London & New York, Academic Press, 1972.

17. Гущин B.A., Онуфриева Н.П. Численное моделирование движения крови в системе ветвящихся сосудов. М.: МФТИ, 1977. 35 с.

18. Белоцерковский О.М. Численное моделирование в механике сплошных сред. М.: Наука. Гл. редакция физ-мат. литературы, 1984. 519 с.

19. McDonald D.A. Blood Flow in Arteries. London, Arnold. 1974.

20. Khaoustov A., Balakin V., Tolpekin V., Pisarevskiy A. 3D Modelling of Flow in Vessels// J. of Artif. Organs, 1995. V. 18, N. 8. P. 436.

21. Левтов B.A., Регирер С.А., Шадрина H.X. Реология крови. М.: Медицина, 1982. 310 с.

22. Хаустов А.И., Толпекин В.Е., Гаврилюк В.А. Исследование трехмерного течения крови в аорте методами математического моделирования// Тезисы докладов Первого Российского Конгресса по патофизиологии "Патофизиология органов и систем", Москва., 1996.

23. Olson D.E. Fluid mechanics relevant to respiration flow within curved or elliptical tubes and bifurcating systems// Imperial College, London. 1972.

24. Clark С., Schultz D.L. Velocity distribution in aortic flow// Cardiovasc. Res. 1973. V. 7. P. 601-612.

25. Schult D.L., 7 unstail-Pedoe D.L., Lee G. deJ, .Gunning A.J., Be I/house B.J. Velocity distribution and transition in arterial system// Circ. and Respir. Mass transport, W. Wolstenholme & J. Knight. 1969.

26. Мюллер Т. Дж. Применение численных методов к исследованию физиологических течений. В сб.: Численные методы в динамике жидкостей. М.: Мир, 1981. С. 80- 151.

27. Файзуллаев Д.Ф., Наврузов К., Фаттаев Ф.Н. Пульсирующее течение вязкой несжимаемой жидкости в круглой трубе с разветвлением// ДАН УзССР. 1981. N 10. С. 20-22.

28. Наврузов К. Гидродинамика пульсирующих течений в трубопроводах. Ташкент: Фан, 1986. 112 с.

29. Малмейстер А., Кнетс И.В. Основные направления развития биомеханики// Соврем, проблемы биомеханики, 1984. N 1. С. 5 16.

30. Лайтфут Э. Явления переноса в живых системах. М.: Мир. 1977. 520 с.

31. Cornhill J.F., Roach M.R. A quantitative study of the localisation of atherosclerotic lesions in rabbit aorta// Atherosclerosis. 1976. V. 23. P. 489-501.

32. LingS.C., AtabekH.B., Fry D.L., Patel D.J., JanickiJ.S. Application of heated film velocity and shear probes to hemodynamic studies// Circ. Res., 1968. V. 23. P.789-801.

33. Patel D.J., de Freitas F.M., Greenfild J.C., Fry D.L. Relationship of radius to pressure along the aorta in living dogs// J. Appl. Physiol. 1963. V. 18,1. P. 1111-1117.

34. Caro C.G., Fitz-Gerald J.M., Schroter R.C. Atheroma and arterial .wall shear: observation, correlation and proposal of a shear dependent mass transfer mechanism for atherogenesis//Proc. R. Soc. bond. 1971. V. 177. P. 109-159.

35. Хаустов А.И., Толпекин В.Е., Гаврилюк В.Н., Короткевич П.Н. Моделирование течения вязкой жидкости в пространственных каналах// Доклады Академии Наук РФ. 1998. Т. 358, № 6. С. 1 4.

36. Launder В.Е., Spalding D.B. The numerical computations of turbulent flows// Computer methods in applied mechanics and engineering. 1974. V. 3. P. 260-289.

37. Wuzzinger I. Throbogeneze und hamodynamik. Hamostasiologie. 1988. V. 8. P. 173-182.

38. Schroter R.C., Sudfow M.F. Flow patterns in models of the human bronchial airways// Respir. Physiol. 1969. V. 7. P. 341^354.

39. Seed W.A., Wood N.B. Velocity patterns in the aorta// Cardiovasc. Res. 1971. V. 5. P. 319-330.

40. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. М.: Наука, 1970. 905 с.

41. Андерсон Д., Таннехилл Дж., ПлетчерР. Вычислительная гидромеханика и теплообмен в 2-х т. М.: Мир, 1990. 727 с.

42. Люлька В.А. Щенников В.В. Численное решение уравнений Навье -Стокса. В кн.: Сб. теор. работ по гидродинамике. М.: ВЦ АН, 1970. С. 62-68.

43. Самарский А.А., Гулин А.В. Численные методы. М.: Наука, Гл. ред. физмат. лит., 1989. 429 с.

44. Gibson М.М. Prediction of curved free shear layers with a Reynolds-stress model of turbulence// Paper at 2nd Symposium on Turbulent Shear Flows, London, 1979.

45. Gavriliok V.N.,Denisov O.P. Numerical Simulation of Working Processes in Rocket Engine Combustion Chamber, IAF-93-S.2.463, 1993. P. 323 326.

46. Методы расчета турбулентных течений. Под ред. В.Кольмана. М.: Мир, 1984. 422 с.

47. Castro LP., Bradshaw P. The turbulence structure of a highly curved mixing layer//J. Fluid Mech., 1976.

48. GoldlngL.R., Jacobs O., Murakami Т., Nose Y. Chronic nonpulsatile blood flow in an alive, awake animal 34-day survival// Trans. Am. Soc. Artif. Inter. Organs. 1980. V. 26. P. 251-255.

49. Yadal, Golding L.R., Harasaki H. Physiopathological studies of nonpulsatile blood flow in chronic models// Trans. Am. Soc. Artif. Intern. Organs. 1983. V. 29 P. 520-525.

50. Tsutsui Т., Nose Y. Arterial pressure pulsation during nonpulsatile biventricular bypass experiments: possible idioperipheral pulsation// Artif. Organs J. 1986. V. 10. P. 153-155.

51. Tsutsui Т., Sutton C„ Harasaki H., Jacobs G.B., Golding L., Nose Y. Idioperipheral pulsation during nonpulsatile biventricular bypass experiments/, Trans. Am. Soc. Intern. Artif. Organs. 1986. V. 32. P. 263-268.

52. Wilkens H, Regelson W., Hoffmeister F.S. The physiologic importance of puksatile blood flow// New Engl. J. Med. 1962. V. 267. P. 443-446.

53. Trinkle J.K., Helton N.E., Bryant L.R., Griffen W.O. Pulsatile cardiopulmonary, bypass: clinical evaluation// Surgery. 1970. V. 68. P. 1074-1078.

54. German J. Comparison of nonpulsatile and pulsatile extracorporeal circulation on renal tissue perfusion// Chest. 1972. V. 61. P. 65-69.

55. Myers T.J., Dasse K.A., Macris M.P., Poirier V.L. Use of a left ventricular assist device in an outpatient setting// ASAIO J. 1994. P. 471-475.

56. Nishida H, Koyanagi H. Pulsatile flow and simple flow control method during wearing period in centrifugal pump toward more expanded usage in open heart surgery// Artif. Organs J. 1994. V.18. P.643-648.

57. Miller P.J., Billich Т.J., Portner P.M. Initial clinical experience with a wearable controller for the Novacor left ventricular assist system//' a\SAIO J.1994. V. ,0. P. -,j5-4/0.

58. Fukunaga S., Mitsyi N., Hotei H. Pulsatile total artificial heart using a reversible rotary pump// Artif. Organs J. 1995. V. 19. P. 701-703.

59. Iwaya F., Igari Т., Hoshino S., HikichiH. In vitro evaluation of a pulsatile assist device for a centrifugal pump using a new principle// Artif. Organs J.,1995. V. 19. P. 697-700.

60. Пилипенко В.В., Задонцев В.А., Натанзон М.С. Кавитационные автоколебания и динамика гидросистем. М.: Машиностроение, 1977. 352 с.

61. Высокооборотные лопаточные насосы. Под ред. Овсянникова Б.В. и Чебаевского В.Ф. М.:, Машиностроение, 1975. 336 с.

62. Натанзон М.С. Продольные автоколебания жидкостных ракет. М.: Наука, 1977. 320 с.

63. Колесников К. С., Рыбак С.А., Самойлов Е.А. Динамика топливных систем ЖРД. М.: Машиностроение, 1975. 450 с.

64. Волков Е.Б., Сырыцин Т.А., Мазинг Г.Ю. Статика и динамика ракетных двигательных установок. Динамика. М., Машиностроение, 1978. 320 с.

65. Гликман Б. Ф. Автоматическое регулирование ЖРД. М.: Машиностроение, 1974, 281 с.

66. Шорин В.П. Устранение колебаний в авиационных трубопроводах. М.: Машиностроение, 1980. 155 с.

67. Самарин А.А. Вибрация трубопроводов ЭУ и методы их устранения. М : Энергия, 1979. 280 с.

68. Гото Г. Неустойчивые режимы работы насосных установок/ Ebara Engineering Review. 1986. N 133. P. 3 8.

69. Dussourd J.L. An Investigation of Pulsation in the Boiler Feed System of a Central Power Station// ASME Journal of Basic Engineering. 1968. V. 90, N. 4.

70. Ершов В Д. Неустойчивые режимы турбомашин. Вращающийся срыв. М.: Машиностроение, 1968. 180 с.

71. Stodola A. Steam and Gas Turbines. McGrawHill, 1927. P. 1265 1266.

72. Казакевич В.В. Автоколебания (помпаж) в компрессорах. М.: Машиностроение, 1974. 264 с.

73. Картвелишвили Н.А. Динамика напорных трубопроводов. М.: Энергия, 1979. 224 с.

74. Ohashi Н. Analytical and Experimental Study of Dynamic Charcteristics of Turbopumps// NASA TN D 4298, 1968. N4.

75. Diago H., Ohashi H. Experimental Study on Transient Characteristics of a Centrifugal Pump during Rapid Acceleration of Rotational Speed// Proc. of Second Intern. JSME Symp. Fluid Machinery. Tokyo. 1972. V. 2. P. 175 182.

76. Цукамото X. Переходные характеристики центробежного насоса в периоды пуска и остановки// Нихон кикай гаккай ромбунсю. 1986. V. 52. N475. Р. 1291 1299.

77. Саито С. Переходные характеристики при запуске насоса// Эхара дзихо. 1981. N 116. С. 9 14.

78. Chrostowski G., Domagava Z. An investigation of transients in pump system after cutting out of Drive Pump// Proc. of Confer, on Fluid Machinery. Budapest. 1979. N 1. P. 230-239.

79. Чарный И,А. Неустановившееся движение реальной жидкости из трубах. М.: Недра, 1975. 246 с.

80. ФоксД.Л. Гидравлический анализ неустановившегося течения в трубопроводах. М.: Энергоиздат, 1981. 248 с.

81. Сано М, Исии М. Пульсации давления в насосе и их устранение. Эбар? дзихо. 1986. N i U. С. 2-9

82. Тимошенко 1. М. Научннеосновы проектирования и эксплуатации насосных установок в переходных режимах. Киев, Донецк: Вища школа, 1986. 127 с.

83. Тимушев С.Ф., Овсянников Б.В. Конечно-разностный метод расчета пульсаций давления на лопаточных частотах в спиральном отводе центробежного насоса. Сб. трудов МАИ "Рабочие процессы в узлах и агрегатах двигателей летательных аппаратов", МАИ, 1987.

84. Хаустов A.M., Овсянников Б.В., Короткевич П.Н., Хавруняк Д.В. Исследование динамических характеристик насосных систем// Вестник МАИ, 1998. Т 5, N 2.

85. Khaoustov A., Semenov A., Dostiev V., Tolpekin V., Shumakov У. Early Warning of Pumping System Fault// J. of Artif. Organs, 1996. V. 19. No.9.

86. Хаустов A.M., Овсянников Б.В., Короткевич П.Н., Хавруняк Д.В. Нестационарные режимы работы насосов ракетных двигателей// Изв. Бутов Авиационная техника, Куйбышев. 1998, N 3.

87. Хаустов А.И., Овсянников Б.В., Ершов Н.С. Возможные пути проектирования насосов с коэффициентом быстроходности ns > 1500// Сб. научных трудов МАИ "Рабочие процессы в элементах двигателя", 1982. С. 30 34.

88. Животовский Л.С., Смойловская Л.А. Техническая механика гидросмесей и грунтовые насосы. М.: Машиностроение, 1986. 224 с.

89. Валюхов С.Г., Демьяненко Ю.В., Петров В.И. Высокооборотные лопаточные оседиагональные насосы: Теория, расчет характеристик, проектирование и изготовления. Из-во Воронежского гос. универс., ! 996. 264 с

90. Венгерский Э.В., Морозов В.А., Усов Г.Л. Гидродинамика двухфазных потоков в системах питания энергетических установок. М.: Машиностроение, 1982.128 с.

91. Бычкова Л.С., Лысое Е.Н. Петров В.И. Напорные характеристики шнеко-вых насосов, перекачивающих газожидкостные смеси. Сб. трудов: Кавита-ционные автоколебания в насосных системах. Киев: Наукова Думка, 1976.

92. Чебаевский В.Ф., Петров В.И. Кавитационные характеристики высокооборотных шнеко-центробежных насосов. М.: Машиностроение, 1973. 152 с.

93. Петров В.И. Чебаевский Ь.Ф. Кавитация в высокооборотных лопаточных насосах. М.: Машиностроение, 1982. 192 с.

94. Робожев А.В. Насосы для атомных электростанций. М.: Энергия, 1979. 136 с.

95. Schneider К., Winkler F.J. Physical Model for Reactor Coolant Pumps// Nuclear Engineering and Design. 1988. V. 108, N 1-2. P. 99 105.

96. Минемура К., Мураками M., Хаяфудзи М. Потенциальные возможности насосов, перекачивающих 2-х фазные смеси, состоящие их жидкости и газа// Нихон кикай гаккай ромбунсю. Серия В, 1986. Т. 52, N 478. С. 2404-2411.

97. Chen Т.Н., Modro S.M. Transient Two-Phase Performance of Loft Reactor Coolant Pump// Proc. of ASME, J. Performance Characteristics of Turbines and Pumps, Winter Annual Meeting, 1983. P. 23 31.

98. Мураками M. Движение воздушных пузырьков в рабочем колесе осевого насоса// Нихон кикай гаккай ромбунсю, 1981. Т. 47. С. 754 761.

99. Малюшенко В.Ф., Михайлов А К. Энергетические насосы. М.: Энергия, 1981. 200 с.

100. Михайлов А.К., Новиков Ю.А., Юрченко В.А. Насосы холодильной техники. М.: Колос, 1996. 287 с.

101. Поляков В.В., Скворцов Л. С. Насосы и вентиляторы: М.: Стройиздат, 1990. 255 с.

102. Центробежные нефтяные магистральные и подпорные насосы. Каталог. М.: ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1980. 57 с.

103. Бурцев КБ., Муслимое Р.Х., Муфазалов Р.Ш. Гидродинамика процесса добычи нефти погружными центробежными и штанговыми насосами. М.: МГГУ, 1995.24 с.

104. Малик А.В., Гузь С.Ф. Цгнтробежные нефтяные электронасосные агрегаты для магистральных нефтепроводов. М.: ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1980. 42 с.

105. Спасский К.Н. Насосные и компрессорные станции. Учебное пособие. Ч. 1 и 2. М.: ВЗПИ, 1990. 84 с.

106. Федосова В.И. Возможности повышения технического уровня динамических насосов. М.: ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1982, 41 с.

107. Шкарбулъ Г.Н., Голиков В.А. Расчет центробежных и осевых лопастных гидромашин. Уч. пос. Л.: Лен. гос. техн. ун-т., 1990. 75 с.

108. Лопастные насосы: Справочник под редак. Зимницкого В.А. и Умова В.А Л.: Машиностроение, 1986. 334 с.

109. Беззубое А.В., Щелкалин Ю.В. Насосы для добычи нефти. М.: Недра, 1986. 225 с.

110. Башта Т.М., Руднев С.С., Некрасов Б.Б. Гидравлика, гидравлические машины и гидроприводы. М.: Машиностроение, 1982. 423 с.

111. Гусин Н.В. Лопастные насосы. Учебное пособие. Пермский гос. техн. ун-т, 1995. 169с.

112. Касьянов В.М. Гидромашины и компрессоры. М.: Недра, 1981, 295с.

113. Лопаточные насосы. Под ред. Грянко Л.П. и Папира.А.Н. Л.: Машиностроение, 1975. 430 с.

114. Ермашкевич В.Н. Герметичные электронасосы для химически активных жидкостей: конструкция, испытания, эксплуатация. Минск: Наука и техника. 1989.215 с.

115. Dintenfass L. Rheology of blood in diagnostic and preventive medicine. Butterworth, Boston, London. 1976.

116. ПротодьяковИ.О., Ульянов С.В. Гидродинамика и массообмен в дисперсных системах жидкость жидкость. Л.: Наука, 1986. 272 с.

117. Bessis М, LeblondP.F. Red Cell Shape. Springer, N. Y. 1973.

118. Словарь поверхностно-активных веществ. Париж, Французская академия. 1925.

119. Charm S.E., Kurland G.S. Blood flow and microcirculation. Wiley, N. Y. 1974.

120. Cave I. Effects of Suspended Solids on the Performance of Centrifugal Pumps// BHRA, 1976, Paper h3.

121. Whitmore R.L. Rheology of the Circulation. Perg. Press, Oxford, 1968.

122. Мец В. Влияние концентрации твердых веществ, их плотности и распределения частиц по размерам на рабочие параметры центробежных насосов// Inter. Conf. on Hydraulic Transport of Solids in Pipes, Italia, 1984, paper HI. P. 345-358.

123. Vokadlo J.J. Performance of Centrifugal Pumps in slurry service// BHRA Fluid Engineering: Hydrotransport, 1974, paper J2. P. 421 428.

124. Remis J. Slurry pumps Transformation of Characteristics and Design// Proc. of British Pump Manufacture Association, 1983. N 2. P. 14 -22.

125. ЗурекД. Многофазные потоки в радиальных машинах. 1977. 24 с.

126. Бабкин В.А. Введение в механику волокнистых суспензий. Петрозаводский гос. унив. 1993. 108 с.

127. Климов В.И, Шумейко И.А. Гидравлика волокнистых суспензий целлюлозно-бумажных производств. Л.: ЛТИЦБП, 1991, 114 с.

128. Ко^с Р., Ыеисон С. Течение жидкости по трубам при наличии взвешенных частиц. Сб. статей "Реология суспензий" под ред. Гогосова В.В. и Николаевского В.Н. М.: Мир, 1975, 334 с.

129. Животовский Л.С., Смойловская Л.А. Лопастные насосы для абразивных гидросмесей. М.: Машиностроение, 1978. 223 с.

130. Смолупрев А.Е., Сазонов Ю.К. Трубопроводный транспорт концентрированных суспензий. М.: Машиностроение, 1973. 124 с.

131. Климов В.И. Гидротранстпорт волокнистых материалов в целлюлозно-бумажном производстве. М.: Лесная промышленность, 1971. 45 с.

132. Allen JG. Extracorporeal circulation. Springfield, IL: C.Thomas, 1960, 514 p.

133. Roller Т., Hawrylenko A. Contribution of the in vitro testing of pumps for extracorporeal circulation// J. Thorac Cardiovasc. Surg. 1967. V. 54, P. 22-29.

134. Khaoustov A., BalakinM., Tolpekin V. 3D Numerical Calculation of Flow within Blood Pump// Intern. J. of Artif. Organs, 1995. V. 18, N. 8.

135. Khaoustov A.I., Tolpekin V.E., Shumakov V.I. Perspectives on Neumatic and Hydraulic Assistance Devices and Their Application for Heart Transplantation. USA USSR Joint Symp. "Circulatory support and biomaterials", Houston, 1990.

136. Khaoustov A.I., Tolpekin V.E., Semenov A.J., Jinishev S.S. Estimation of Cardiovascular System and Assist Devices// Abstracts of reports at the 4th European Conf. on Engineering and Medicine, Poland, May, 1997.

137. Хаустов А.И., Овсянников Б.В. Особенности профилирования проточной части насосов движителей// Сб. трудов МАИ "Проектирование подводных аппаратов для использования и освоения океана" М.: МАИ, 1983. С. 12-15.

138. Бурмистенков А.П., Белая Т.Д. Смесительное и диспергирующее оборудование на предприятиях легкой промышленности. Куйбышев: УМК ВО, 1989. 83 с.

139. Rumsheidt F.D., Mason S.G. Particle motions in sheared suspension// J. of Colloid Science, 1961. P. 210-237.

140. Нигматуллин P.M. Динамика многофазных сред. Ч. 1, 2, М.: Наука. Гл. ред. физ мат. лит., 1987. 464 с.

141. Мисюра В.И., Овсянников Б.В., Присняков В.Ф. Дисковые насосы. М.: Машиностроение, 1986. 112 с.

142. Шрайбер А.А., Милютин В.Н., Яценко В.Н. Гидромеханика 2-х компонентных потоков с твердым полидисперсным веществом. Киев: Наукова думка, 1980, 252 с.

143. ХаппельДж., Бреннер Г. Гидродинамика при малых числах Рейнольдца М.: Наука, 1976.631 с.

144. Уоллис Г. Одномерные двухфазные течения. М.: Мир, 1972,441 с.

145. Muller M.R., SchimaH., Engelgerdt Н„ SalatA., Olsen D.B. Losert U„ Wolner E. In vitro hematological testing of rotary blood pump: Remarks on standardisation and data interpretation// J. of Artif. Organs, 1993. V. 17. P. 103-110.

146. Sutera S.P. Flow induced trauma to blood cells// Circulation Res., 1977. V. 41. P. 2-8.

147. Wurzinger L.J., Opitz R., Eckstein H. Mechanical blood trauma. An overview//Angeiologie, 1986. V. 38. P. 81-97.

148. Leverett L.B., Heliums J.D., Alfrey C.P., Lynch E.C. Red blood cell damage by shear stress// Biophys. J., 1972. V. 12. P. 257-273.

149. Williams A.R. Shear induced fragmentation of human erythrocytes// Biorheology, 1973. V. 10. P. 303-311.

150. Williams A.R. Viscoelasticity of the human erythrocytes membrane. Biorheology, 1973. V. 10. P. 312-318.

151. Hellumus J.D., Brown C.N. Blood cell damage by mechanical forces// Cardiovascular flow dynamics and measurements. Baltimore Univ. Park Press, 1977. P. 799-823.

152. Shimono Т., Makinouchi К., Nose Y. Total Erythrocyte Destruction Time: The New Index for the Hemolytic Performance of Rotary Blood Pumps// J. of Artif. Organs, 1995. V. 19. P. 571-575.

153. Левич В.Г. Физико-химическая гидродинамика. М.: Наука, 1959, 699 с.

154. Hamiellec А.Е., Johnson A.J. Viscous flow around fluid spheres at intermediate Reynolds numbers// Can. J. Ch. Eng., 1962, V. 40, N2. P. 41-45.

155. Torza S., Coz R.G., Mason S.G. Particle motions in sheared suspensions: Transient and steady deformation and burst of liquid drops// J. Colloid and Interface Sci., 1972. V. 38, N 2. P. 395 411.

156. Cox R.G. The deformation of a drop in a general time-dependent fluid flow// J. of Fluid Mech., 1969. V. 37, N 3. P. 601 623.

157. Blacks hear Jr., Dormen FD, Steinbach JH. Some mechanical effects that influence hemolysis//Trans. ASAIO, 1965. V. 11. P. 112- 117.

158. Abdel-Alim A.H., Hamiellec A.E. A theoretical and experimental investigation of the effect on internal circulation of spherical drops falling at terminal velocity in liquid media// Ind. Eng. Chem. Fundam., 1975. V. 14, N 4. P. 308-312.

159. Риквинд В.Я., Рыскин Г.М., Фишбейн Г.А. Обтекание сферической капли в переходной области чисел Рейнольдса// Прикл. матем. и мех., 1976. Т. 40, N4. С. 741-745.

160. Umezu М., Yamada Т., Fujimasu Н. Effects of surface roughness on mechanical hemolysis// J. of Artif. Organs, 1995. V.20. P. 575-78.

161. Tamagawa M., Akamatsu Т., Saitoh K. Prediction of hemolysis in turbulent shear orifice flow// J. of Artif. Organs, 1996. V. 20. P. 553-559.

162. Damm G., Mizuguchi K. In vitro performance of the Baylor-NASA axial flow pump// J. non-pulsatile perfusion and rotary blood pumps, 1993. P. 48-52.

163. XaycmoeA.M., Ершов H.C. Использование винтовых поверхностей при профилировании лопаток в насосах повышенной быстроходности// Энергомашиностроение, 1989. N 7, С. 12-14.

164. Kerrigan J., Shaffer D., Maher Т., Dennis Т., Borovetz H., AntakiJ. Fluorescent image tracking velocimetry of the Nimbus AxiPump// .1. of Artif. Organs, 1993. V. 17. P. 639 643.

165. Kerrigan J., Borovetz H., Antaki J. High-resolution fluorescent particle-tracking flow visualisation within an intraventricular axial flow left ventricular assist device// J. of Artif. Organs, 1996. V.20. P. 534-540.

166. Sakuma I., Fukui Y., Dohi T. Study of secondary flow in centrifugal blood pumps using a flow visualisation method with a high-speed video camera// J. of Artif. Organs, 1996. V.20. P. 541-545.

167. Khaoustov A.I., Tolpekin V.E., Shumakov V.I. AMicropump System for the Auxiliary Blood Circulation. Cardiovasculair Science and Technology: Basic and Application, 1990, V. 5, 43 p.

168. Pinotti M., Paone N. Estimating blood trauma in centrifugal blood pump: laser Doppler anemometer measurements of the mean velocity field// J. of Artif Organs. 1996. V.20. P. 546-552.

169. Sakuma I., Tadokoro H., Fukui Y, Dohi T. Flow visualisation study on centrifugal blood pump using a high speed video cameraII J. of Artif. Organs, 1995. V. 19. P. 665-670.

170. Miller G.E., Madigan M. A preliminary visualisation study in a multiple disk centrifugal artificial ventricle// J. of Artif. Organs, 1995. V.19. P. 680-684.

171. Richardson E. Deformation and hemolysis in shear flow// Proc. Rep. Soc. Lond., 1974. A338. P. 129- 153.

172. Richardson E. Application of a theoretical model for hemolysis in shear flow// Biorheology, 1975. V. 12. P. 27 37.

173. Papantonis D. Numerical Prediction of the shear stresses and of the mean stay time for radial flow impellers// Proc. of the Inter. Workshop on Rotary Blood Pumps, 1991. P. 63-69.

174. Montevecchi F.M., InzoliF., RedaelliA., MammanaM. Preliminary design and optimisation of an ECC pump by means of a parametric approach.// J. of Artificial Organs, 1995. V. 19, N. 7, P. 685-690.

175. Xaycmoe A.M., Толпекин B.E., Корошкевич П.Н., Хавруняк Д.В., Хубутпя А.Ш., Шумаков Д.В. Центробежный насос для вспомогательного кровообращения. Заявка на патент N 97115700 от 25 сент.1998 г.

176. Wampler R.K. Investigation trials of the Hemopump. New-York: Springer-Verlag, 1991. P. 46.

177. Wampler R.K., Baker B. A., Wright W.M. Circulatory support of cardiac intervention procedures with the Hemopump cardiac assist system// Cardiology, 1994. V. 84. P. 194-201.

178. Duncan J.M., Frazier O.H., Radovancevic B. Implantation techniques of the Hemopump// Ann. Thorac. Surg., 1989. V. 48. P. 733 735.

179. Xaycmoe A.M., Шумаков В.И., Толпекин B.E., Кострикин В.П., Романов О.В. Осевой лопаточный насос для вспомогательного кровообращения. А.с. 4913262/14( 16107) от 20.03.91.

180. Xaycmoe А.И., Шумаков В.И., Толпекин В.Е. Кострикин В.П., Романов О.В. Осевой лопаточный насос для вспомогательного кровообращения. Пат. N2051695 от 10 января 1996 г.