دراسة تأثير اختلاف لزوجة الموائع على أداء المضخات الطاردة المركزية والمسننة الخارجية باستخدام دارة تجريبية تحاكي الدورة الدموية في جسم الإنسان

الملخص

تم في هذا البحث دراسة وتصميم نموذجٍ ميكانيكيٍ تجريبي يشرحُ أليةَ عملِ الدَّورةِ الدَّمويَّة باستبدال كلِّ مكوِّنٍ من مكوناتِ جهاز الدوران بجزءٍ هندسيّ يؤدي عمله، وتمَّ تشغيل الجهاز باستخدام مائعين مختلفي اللزوجة: الأوَّل ماء مقطَّر والثاني ذو لزوجةٍ مشابهةٍ للزوجةِ الدَّم، ومقارنة البارامترات الأساسيَّة لعمل المضخات كالضغط ومُعدَّل التَّدفق واستهلاكِ الطَّاقة، للحصول على القيم المشابهة لضغط الدَّم الانقباضي والانبساطي في جسم الإنسان.

تبيَّن من التجارب: أنَّ المضخة الممثِّلة للبطين الأيسر (Left Ventricular Pump) وهي مضخة طرد مركزية أعطت ضغطاً انقباضياً P=118.72 mm Hg بمعدل تدفق  Q=78.3 L/hour واستهلاكِ طاقةٍ 29.15 W وذلك عند التشغيل باستخدام الماء المقطر، وعند استخدام محلول (غليسيرين-ماء) ذو اللزوجة µ=0.003517 N.S/m² أعطت المضخة ضغطاً انقباضياً P=116 mm Hg بمعدل تدفق يبلغ Q=63 L/hour واستهلاك طاقة 39.28 W، بينما المضخة الممثلة للبطين الأيمن (Right Ventricular Pump) وهي مضخة مسننة خارجية أعطت ضغطاً انقباضياً P=102.74 mm Hg عند معدل تدفقٍ Q=15 L/hour واستهلاك طاقة 10.62 W وذلك للماء المقطر، وعند استخدام محلول(غليسيرين-ماء) أعطت المضخة ضغطاً انقباضياً P=119.63 mm Hg عند مُعدَّل تدفق حجمي Q=12.5 L/hour واستهلاك طاقة مقداره 19.72 W.