مطالعه بر روی ابزارهای مصنوعی جهت گردش خون و اکسیژناسیون آن در خارج از بدن در سالهای اخیر توسعه یافته است . کاربرد اصلی این دستگاهها در جراحی قلب باز (open surgcry) می باشد. امروزه بهترین اکسیژناتور، نوع غشایی با لوله های مویین (tubular capillarymembrane) می باشد. اکسیژناتورهای غشایی گران و یکبار مصرف می باشند و کشور ایران تنها، وارد کننده و مصرف کننده این دستگاهها می باشد. در این پژوهش مدل ریاضی جهت اکسیژناسیون جریان خون عبوری از درون یک غشاء لوله ای نیمه تراواکه توسط فاز گاز احاطه شده مورد توجه قرار گرفته و معادلات سرعت و انتقال جرم مربوط به این فرایند بدست آورده شده اند. جریان خون پایدار، آرام، تراکم ناپذیر، گسترش یافته و با خواص ثابت در نظر گرفته شده است و خون سیالی غیر نیوتنی برشی آن از معادله casson بدست می آید فرض گردیده است . معادلات سرعت به روش نیوتن و معادلات نفوذ به روش crank-nicolson گسسته سازی شده و به کمک نرم افزار matlab حل گردیده اند. تاثیر عدد تسلیم بر روی منحنی سرعت و تاثیر عواملی مانند عدد مقاومت دیواره غشاء، قطر لوله و... بر روی منحنی های جذب اکسیژن و دفع دی اکسیدکربن مورد بررسی قرار گرفته است . از مجموعه نتایج فوق می توان در طراحی ساده اکسیژناتور غشایی لوله ای استفاده نمود.