• Biomedical Engineering
• bypass cardiopolmonare
• cardiopulmonary bypass
• CFD
• design of experiment
• magnetic levitation centrifugal pump
• pompa centrifuga a levitazione magnetica

L’obiettivo principale di questa tesi è valutare come i parametri geometrici di una pompa centrifuga per bypass cardiopolmonare a levitazione magnetica, quali, il diametro, l’angolo di uscita della paletta, lo svergolamento e il numero di palette della girante, influenzino curve di prevalenza vs portata; e se, questo cambiamento, confrontato con la girante prototipale con le stesse caratteristiche di ECMOLife di Eurosets, porti a un miglioramento nelle performance.
Tale obiettivo è stato sviluppato tramite una campagna sperimentale di pompe centrifughe prototipali eseguendo la metodologia del design of experiment. I test sperimentali sono stati affiancati ad una analisi CFD del campo di moto di tutte le giranti testate. Infatti, tramite CFD si è voluto analizzare la distribuzione delle forze sulla girante e il conseguente fenomeno dello spostamento assiale della stessa. I risultati ottenuti dalle prove sperimentali sono stati analizzati tramite analisi statistica da cui sono stato evidenziati i parametri maggiormente influenti per la prevalenza. Lo stesso è stato effettuato per la forza simulata. È stato effettuato, inoltre, un primo approccio per la valutazione dell’assorbimento di corrente da parte del motore per il controllo della girante lungo l’asse z e valutati qualitativamente i primi risultati ottenuti

The main goal of this thesis is to evaluate how geometric parameters of a magnetic levitation centrifugal blood pump for cardiopulmonary bypass, such as the diameter, the blade exit angle, the warping and the number of impeller blade, influence the pressure head. This results are compared with the prototype impeller with the same characteristics of Eurosets’ ECMOLife and it was evaluate if these improvements lead to a better performance of the pump. This purpose was developed through an experimental campaign of prototype centrifugal pumps carrying out the experimental design methodology. Moreover, a CFD analysis for the flow field was set for all the impellers. In fact, through CFD we wanted to analyze the distribution of forces on the impeller and the consequent phenomenon of its axial displacement. The results obtained from the experimental tests were analyzed through statistical analysis which highlighted the most influential parameters for the prevalence. The same was done for the simulated force. Furthermore, a first approach was carried out for the evaluation of the current absorption by the motor for the control of the impeller along the z axis and the first results obtained were qualitatively evaluated.