Effect of Fluid Viscosity on Noise of Bileaflet Prosthetic Heart Valve

Проблематика. Числове моделювання та експериментальні дослідження були використані як потужні інструменти, щоб зрозуміти і передбачити поведінку і механіку функціонування природних клапанів серця та їх протезів у природних і патологічних станах. Такі дослідження допомагають оцінити ефективність клапанів, їх дизайн і результати хірургічних процедур, щоб діагностувати нормальне і порушене функціонування серцевих клапанів. Актуальною є проблема створення більш надійних методів та інструментів, необхідних для діагностики умов роботи механічних клапанів серця. Мета дослідження. Вивчення впливу в’язкості рідини на гідроакустичні характеристики струменів, які витікають із напівзакритого і відкритого механічного двопелюсткового серцевого клапана; вивчення можливості використання гідро­акустичних ви­мірювальних приладів як діагностичного обладнання для визначення умов роботи двопелюсткового штучного клапана серця. Методика реалізації. Експериментальне дослідження проводилося за допомогою гідроакустичних вимірювань гідро­динамічного шуму в ближньому сліду бічного і центрального струменя розчину гліцерину і течії чистої води нижче за потоком від двопелюсткового штучного серцевого клапана. Результати дослідження. Експериментально визначено вплив в’язкості рідини на гідроакустичні характеристики струменів, які витікають із напівзакритого і відкритого механічного двопелюсткового серцевого клапана. Виявлено інтегральні та спектральні характеристики гідродинамічного шуму струменів розчину гліцерину і течії чистої води нижче за потоком від дво­пе­люст­кового мітрального клапана серця для різних витрат рідини. Висновки. В умовах потоку чистої води інтегральні характеристики поля тиску менші, ніж в умовах потоку водного розчину гліцерину. При підвищенні концентрації гліцерину в розчині середній тиск і особливо середньоквадратичні значення пульсацій тиску збільшуються. Спектральні рівні гідродинамічного шуму в ближньому сліду бічного струменя розчину гліцерину нижчі, ніж для потоку води в діапазонах частот від 1 до 7-8 Гц і від 100 до 1000 Гц для витрати рідини 5 л/хв. Для більш високих витрат рідини спектральні компоненти гідродинамічного шуму в ближньому сліду бічного струменя гліцеринового розчину напівзакритого мітрального клапана вищі, ніж для чистої води. Найбільша різниця (в 1,5–1,8 разу) – у спектральних рівнях спостерігається в діапазоні частот від 10 до 100 Гц для витрати рідини 15 л/хв.