中文摘要：

针对左心辅助装置-人工血泵在体外实验、动物试验以及临床应用中存在的问题，如轴承、密封件的磨损引起的血泵失效，电机与轴承的发热以及流道不符合血液生理学流动规律而引起的溶血和血栓，供能及控制导线穿越皮肤而引起的受体感染等问题，构思出了一种体外驱动全磁浮锥形螺旋叶轮血泵。运用计算流体力学的方法计算了血泵内部的三维流场，研究了血泵转子转速与血泵流量和输出压力之间的关系，探讨了进出口流道形状、进口导轮和出口导轮的结构、转子叶轮的叶型以及转子的锥角对血泵流场的影响规律；构建了血泵轴向和径向被动式磁悬浮的结构和虚拟样机，并应用磁场计算软件对磁轴承的磁场和磁悬浮力进行计算与分析，加工出磁轴承物理模型，实验表明这种磁轴承结构是可行的；提出了外磁场驱动的原理和方案，研究了驱动力与电流和驱动距离之间的关系，设计了驱动和控制电路，编制了控制程序，搭建了外场驱动原理验证实验平台，证明远场驱动原理正确； 加工了血泵物理样机，实验室体外实验证明本项目所提出的原理是正确的。项目研究对于改善血泵的性能具有指导意义，在临床和生物医学工程等领域具有广阔的应用前景。