Das Einhergehen aus zunehmender Nachfrage nach künstlichen Herzunterstützungssystemen, Herzklappen und Oxygenatoren führten in den letzten Jahren zur Entwicklung einer neuen Generation von künstlichen Devices. In erster Linie konzentriert sich die Entwicklung auf die Sicherstellung der hydraulischen Anforderungen, aber auch auf die Untersuchung der hämodynamischen Eigenschaften.
Aufgrund der sehr kompakten Bauweise sind die klassischen experimentellen Untersuchungen der Strömung nur eingeschränkt möglich. Die numerische Strömungssimulation (CFD) bietet eine elegante Lösung, um die Strömungsvorgänge innerhalb der gesamten Pumpe zu untersuchen. Darüber hinaus ermöglicht der Einsatz von CFD, den Entwicklungsprozess hinsichtlich einer hydraulischen und hämodynamischen Optimierung erheblich zu beschleunigen.

Basierend auf Finite-Volumen-Methode wird das Softwarepacket von ANSYS CFX verwendet, um den Strömungszustand zu berechnen. Die Modellannahmen, die Randbedingungen so wie die numerischen Parameter müssen anschließend anhand eines Vergleiches mit experimentellen Daten einer Validierung unterzogen werden. Die hydraulischen Drosselkurven stellen z.B. für Rotationsblutpumpen eine leicht zugängliche Datenbasis dar, um die numerischen Ergebnisse validieren zu können. "Particle Image Velocimetry" (PIV) zum Beispiel bietet die Möglichkeit, detaillierter die Strömungsvorgänge zu untersuchen und Geschwindigkeitsprofile zu Vergleichszwecken zu ermitteln. Nach der Validierung des numerischen Berechnungsmodels kann CFD eingesetzt werden, um neben dem allgemeinen Strömungsbild z. B. hydraulische Drosselkurven, Sekundärflüsse, hydraulischer Wirkungsgrad, Drehmoment, Axialschub, Scherspannung, Belastungszeit, etc. numerisch zu ermitteln.