一种医用射流雾化器工作原理的仿真与分析

Simulation and Analysis of Medical Jet Nebulizers

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摘要雾化吸入是临床上常用的介入手段,可帮助气管切开患者进行机械通气,也能够以更有效地方式为呼吸道疾病患者给药.研究从雾化的基本原理着手,分析典型雾化器的几何结构,根据作用机理将雾化过程划分为毛细上升,喷口雾化及撞击回流和气溶胶喷出等三个阶段,并结合流体体积法对雾化过程所涉及到的二相流动进行数值分析.稳态分析结果验证了喷口处由于气流压力小于大气压而产生的负压,确认了毛细上升过程中驱动药液运动的核心动力.瞬态分析结果发现药液沿着液膜-液丝-液滴的流程逐渐雾化成液滴.这些分析结果厘清了雾化器的基本工作过程,对后续雾化器的性能表征和结构优化设计具有指导意义.

作者黄世帆 ^[1] 周茂瑛 ^[2] 傅阳 ^[3] 王利明 ^[4] 学术成果认领

作者单位杭州电子科技大学机械工程学院,浙江杭州 310018 ^[1] 杭州电子科技大学机械工程学院,浙江杭州 310018;电子科技大学机械与电气工程学院,四川成都 611731;浙江海圣医疗器械股份有限公司,浙江绍兴 312071 ^[2] 浙江科技学院机械与能源工程学院,浙江杭州 310012 ^[3] 浙江海圣医疗器械股份有限公司,浙江绍兴 312071 ^[4]

关键词医用雾化器雾化毛细上升流体体积法

分类号 TH138 TH35

栏目名称 医工结合

DOI 10.11832/j.issn.1000-4858.2022.05.010

发布时间 2022-06-02

基金项目

中国博士后科学基金

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液压与气动

2022年46卷5期

87-93页

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