Mechanische Herzunterstützung wird zunehmend eingesetzt, wobei Systeme auf dem Prinzip der Kreiselpumpe dominieren. Aktuelle Systeme zeigen Verbesserungspotential in der Strömungsführung, die den Wirkungsgrad, die Pumpcharakteristik und die Bluttraumatisierung beeinflusst. Die Arbeit basiert überwiegend auf numerischen Simulationen, die durch den Vergleich mit gemessenen Kennlinien und Literaturdaten validiert wurden. Ein zentraler Versuchsplan wurde entwickelt, um den Einfluss von neun geometrischen Parametern einer Zentrifugalpumpe auf den Wirkungsgrad zu analysieren. Der numerisch optimierte hydraulische Wirkungsgrad beträgt 65%, was unter den maximalen Wirkungsgraden für industrielle Pumpen liegt. Diese Diskrepanz ist auf die halboffene Ausführung des Laufrades und hohe Reibungsverluste durch das viskose Medium Blut zurückzuführen. Die Pumpcharakteristik sollte drucksensitiv sein. Der Einfluss von fünf Parametern im Bereich von 1-8 l/min wurde untersucht, wobei der gemittelte Gradient der Kennlinie signifikant gesteigert werden konnte. Hohe Scherung führt zur Bluttraumatisierung. Ein vollfaktorieller Versuchsplan analysierte den Einfluss von sechs Parametern im Lagerspalt, wobei ein partikel-basierter Lagrange-Ansatz verwendet wurde, der sowohl Scherung als auch Verweilzeit berücksichtigt. Die Ergebnisse verdeutlichen die Relevanz der Spaltweite sowie den Einfluss des Durchmessers und der Drehzahl.
