0% Complete
فارسی
Home
/
سی و دومین کنفرانس ملی و دهمین کنفرانس بین المللی مهندسی زیست پزشکی ایران
Multi-Objective Optimization of the Impeller of a mini Blood Pump: Balancing Outlet Pressure and Scalar Shear Stress
Authors :
Reza Sahebi-Kuzeh kanan
1
Hanieh Niroomand-oscuii
2
Habib Badri Ghavifekr
3
Farzan Ghalichi
4
1- Tabriz University of Technology
2- Tabriz University of Technology
3- Tabriz University of Technology
4- Tabriz University of Technology
Keywords :
Blood pump،Computational fluid dynamics،Optimization،Response Surface Methodology،Multi-Objective Genetic Algorithm
Abstract :
Cardiovascular diseases are among the leading causes of mortality worldwide, and blood pumps and ventricular assist devices play a key role in advanced care. To overcome limitations of prior studies, namely the small number of geometric parameters and single objective optimization, we present a hybrid framework that integrates response surface methodology, a neural network surrogate, and a multi objective genetic algorithm to design the impeller of a small blood pump at a specified operating point. Fifteen geometric parameters were varied and 290 computational simulations were performed to construct the database and train the surrogate. The optimization objectives were to maximize outlet pressure and to keep the mean scalar shear stress at 50 Pa.Compared with the baseline impeller, the optimized design achieved a 6–7% increase in outlet pressure and about a 15% increase in static head, while the mean wall shear stress decreased by about 17% and the hemolysis index dropped by nearly 50%. The optimized blade reduced high-shear stress near the leading edge, yielded a more uniform shear field, and exhibited smoother pressure growth and weaker jet–wake structures, indicating more uniform blade loading, better pressure recovery, and lower mixing losses. The neural network correctly captured the improvement trends but showed a modest discrepancy: it overestimated outlet pressure by about 13% and underestimated the shear-stress reduction by about 19% relative to simulation-verified values. Overall, the proposed framework simultaneously improves hydraulic performance and hemocompatibility and offers a practical route for multi-objective optimization of small blood-pump impellers.
Papers List
List of archived papers
تحلیل مقایسهای طبقهبندهای یادگیری ماشین بر روی مجموعه داده MNIST
متین نهاوندی
A Review of the Impact of Visible Spectrum Electromagnetic Wavelengths on Cellular Behaviors
Arsalan Heidarpanah - Hamid Keshvari - Mehrdad Saviz
بررسی خواص مکانیکی داربستهای متشکل از نانوسلولز، ژلاتین و ماتریس خارجسلولی برای کاربرد در مهندسی بافت استخوان
مهدی درگاهی - معصومه محمودی
شبیه سازی افزایش نفوذ دارو در لوله مویرگی با غشا نفوذپذیر به کمک اثر نانوذرات مغناطیسی
پریماه سلیمی - هامون پورمیرزاآقا - منصور امیری دوگاهه - علی وظیفه دوست صالح - سیده سوده جهانی
تاثیر تعدیل کننده شدت رقابت پذیری بازار محصولات و نبود تقارن در اطلاعات بر ارتباط مابین هزینه های سرمایه ای و ارزشگذاری شرکت
سینا سلیمانی - فاطمه صمدی
مروری بر ارتباط بهره وری نیروی انسانی و سرمایه و سیاست تقسیم سود شرکتها
لیلی روح بخش
بررسی تاثیر سرمایه فکری بر رشد و ارزش شرکت با تاکید بر عملکرد مالی
یعقوب اقدم مزرعه - فائزه هاشم زاده اصل
طراحی مدل استفاده از هوش مصنوعی در بازاریابی دیجیتال در صنعت بیمه با روش داده بنیاد
مهناز ذابح غازانی - رویا مصطفوی
کاربرد هوش مصنوعی در بهینه سازی تولید و کاهش هدر رفت منابع
مریم مژده
Neural Correlates of Reward and Punishment Processing During Gambling-Based Decision-Making: A Simultaneous EEG-fMRI Study
Elias Ebrahimzadeh - Amin Mohammad Mohammadi - Ahmad Hammoud - Lila Rajabion - Hamid Soltanian-Zadeh
more
Samin Hamayesh - Version 44.4.0