医用水刀的临床研究进展

人们发明了各种不同的手术工具,以便减少手术的危险。连续水流切割提供了一个相对出血量少的解剖过程,并且为手术者提供了一个清晰的视角。高压水流在解剖动脉外膜和邻近于脉管的软组织器官时性能优势,选择性的结扎能够完全的保护脉管和尿路。减少手术时间。因此,深入的研究这项技术是很有必要的。

高压水射流切割肝肾组织的初步研究

目的:评价自行设计水射流切割装置对肝、肾组织切割的性能。方法:用水射流切割装置对市售新鲜肝组织进行切割,观察、评价该装置性能。另外,将实验用大鼠、兔(各5只)麻醉无菌条件下进行肝、肾分离手术后,用水射流切割装置分别对肝、肾进行部分切除术,同时以手术刀切除法为对照;切除组织1%福尔马林固定,HE染色并进行组织病理学分析。结果:水射流切割控制在一定压力范围内,在切割肝、肾组织的过程中可完好的保留组织中的大中血管,组织病理分析显示:水射流切割对组织的损伤程度与传统的手术方法相比对组织的损伤小。结论:水射流切割装置与传统手术方法相比对组织的损伤小,能减少失血量,在临床应用中具有良好的应用前景。

抽吸气对高负荷跨声双级风扇裕度影响的数值研究

采用计算流体力学与结构动力学相结合的方法，数值模拟了大负荷弯掠扭组合叶片非定常粘性流场；通过对叶片表面非定常气动力及其所做非定常气动功的计算分析，采用能量法对叶片颤振与否进行预估判断。在气动设计满足设计要求的基础上，小范围调整大负荷弯掠扭组合叶片的最大厚度分布和最大厚度相对位置分布，并分别进行颤振预估计算。结果表明，最大厚度分布和最大厚度相对位置分布对颤振影响明显。在最大厚度相对位置分布相同的情况下，均匀减薄叶片，会使一阶动频减小，积累功率增大，颤振发生的可能性增大。研究结果对叶轮机颤振机理研究具有一定的参考意义。

压气机叶片最大挠度相对位置对颤振影响的数值研究

研究了某型压气机第一排转子叶片最大挠度相对位置对颤振的影响。首先通过调整转子叶片最大挠度相对位置,对叶片表面非定常气动力及其所做非定常气动功进行计算分析,然后采用能量法对叶片颤振与否进行预估判断。计算结果表明,该型压气机第一排转子叶片最大挠度相对位置分布不均匀会大大提高颤振发生的可能性,而最大挠度相对位置越大,发生颤振的可能性就越小。这一研究结果对压气机叶片机理研究具有一定的参考价值。

一种用于骨组织工程研究的加载装置

力学环境对骨内细胞的生物学行为有重要影响。无论是体内还是体外培养,骨组织的生长、发育都依赖力学环境。根据骨组织生理调节中的力学感知、传导、传质机理,研制一种用于骨组织工程研究的加载装置。该装置可为体外骨组织培养提供生理范围内不同大小、频率的应变及不同的应变波形,特别是对有一定强度的硬支架(与松质骨、密质骨强度相当)也能满足生理应变的要求。采用弹性较优的合成塑料作为参考支架进行有效性检测,结果表明在支架材料上此装置产生正常的生理应变,且重复精度高。装置使用智能材料-压电陶瓷作为动力来源,通过计算机控制实现了骨支架材料骨生理水平应变的精确控制。此装置将为工程化骨组织构建中载荷影响的研究提供方便。

进气条件对压气机中介机匣流场影响的试验研究

以某压气机中介机匣为试验研究对象,通过改变来流径向分布与马赫数,建立了评估中介机匣气动性能的进口约束条件。在同步测量轴向流路离散压力参数的基础上,分析了中介机匣内部流场对进气条件的稳态响应。研究结果表明:进气条件对中介机匣流动损失影响较大,与均匀进气相比,进气畸变会增大弯曲流道内部径向压力梯度,影响流道曲率与流向压力梯度对附面层的控制效果;支板尾流对通道主流的干扰导致下游平直流道上部区域流场恶化,而进气畸变会加剧支板尾迹的影响;随着进口马赫数的增大,中介机匣总压损失系数与总压畸变强度呈现出不同的增长趋势,其出口流场径向分布对马赫数变化的气动敏感性较高。

灌流式生物反应器内支架材料孔隙流场和壁面剪应力的数值分析

为获得支架材料孔隙受到的壁面剪应力的大小及分布、孔隙内压力分布以及支架材料与灌流小室之间不同缝隙时的灌流率。根据有限元方法建立了灌流式生物反应器小室内 3种支架材料孔隙模型 ,用an sys软件分析了各种模型在不同工况下的灌流情况。结果表明 ,支架材料与灌流小室之间的孔隙决定灌流率 ,缝隙大于 0 .5mm时灌流率小于 6 0 % ;支架材料孔隙壁面剪应力大小主要受灌流流量的影响 ,调节灌流流量是控制剪应力水平的主要手段。孔壁剪应力和孔内流体压力的分布均由支架材料孔隙的形状特征所决定。

组织工程化培养生物反应器传质过程分析

目的:分析组织工程化培养生物反应器传质过程,讨论影响传质能力的关键因素,探索改善传质能力的方法。方法:实验于2005-01/02在军事医学科学院卫生装备研究所组织工程实验室完成。建立理想模型,理论分析液膜中、培养液中的营养物从培养物表面到培养物内部、培养物内部细胞新陈代谢废物扩散的传质过程。结果:初步给出了传质过程的理论方程,给出了作为关键因素之一的压力对传质过程影响的微分方程。结论:传质过程是一个多因素相互制约的过程,压力是传质过程中的关键因素,选择合适的脉冲压力有助于改善传质水平,为设计新型高传质能力的组织工程化培养生物反应器提供了一种新的思路。

机匣抽气对转子颤振不稳定性影响分析

转子叶片颤振不稳定性是轴向压气机安全性的主要威胁之一。本文以跨声速轴流风扇第一级转子Rotor67为研究对象,基于能量法采用单通道开缝式环状抽气方式,对不同机匣抽气位置和不同抽气量状态下转子工作特性及气动弹性稳定性变化规律进行数值模拟研究。结果表明:近叶片前缘、叶片中间及近叶片后缘位置抽气时,转子的峰值效率均分别平均下降2.77%、0.9%和1.5%,峰值总压比近似不变。近叶片前缘位置抽气时,叶片稳定度δ较未抽气状态平均上升0.0965,随着抽气量的增大逐渐略微下降;叶片中间位置抽气时,叶片稳定度δ较未抽气状态平均上升0.1059,随着抽气量的增大逐渐略微上升;近叶片后缘位置抽气时,叶片稳定度平均下降约0.0114,而且不具有随抽气量变化而变化的规律。

跨声速压气机轴承腔封严泄漏影响机理

目前,针对跨声速压气机轴承腔封严泄漏的相关分析尚不充分,泄漏流与主流相互作用的形式尚存在争议。为解决该问题,基于某跨声速压气机与轴承泄漏腔模型,采用3维N-S方程组及k-ω湍流模型,边界条件与试验环境保持一致,对变工况下轴承腔封严泄漏流发展特性及其对压气机性能的影响机理进行了研究,重点分析了一种显著影响压气机主流稳定性的掺混涡结构。结果表明:当封严篦齿泄漏流进入右封严腔时,空腔效应会在篦齿出口区诱发大尺度回流涡,从而对齿端间隙泄漏流起到阻碍作用;当泄漏流量由0.72%进口流量增大至1.9%进口流量时,转子通道激波由约55%弦长位置移动至65%弦长位置。轴承腔泄漏流对压气机转子性能的不利影响主要在于转子通道激波后移以及2股掺混涡的产生。

跨声速压气机泄漏流预测数值模拟

针对压气机试验过程中出现的一级转子前缘轮毂侧空腔泄漏问题,开展了基于多种封严篦齿以及封严空腔压力模型的数值模拟。结果表明,最大泄漏流量(供气端压力0.20MPa,齿端间隙1.00mm及篦齿数3的情况下)约为进口流量的1.8%,最高效率损失约为2.27%。封严篦齿两端封严腔的腔体效应对篦齿泄漏流量具有显著影响:随着篦齿封严齿端泄漏流量上升,齿端泄漏流速增大,泄漏流在出口腔体中呈射流状并迅速诱发腔体内的大尺度回流涡结构;泄漏至压气机的流量并不一定随篦齿齿端间隙的增大或封严两侧压力的上升而增加。

小展弦比压气机转子叶片颤振研究

针对小展弦比压气机转子叶片特点,在能量法计算基础上提出了两种颤振评判方法,即首先利用结构动力学分析结果对叶片频率分离度、振型和共振进行分析,判断某压气机小展弦比转子叶片存在高阶耦合颤振的可能;然后将结构动力学得到的振动位移插值到气动网格上,进行三维非定常黏性流场计算,得到非定常气动功,判断叶片是否存在失速颤振的可能.最后综合利用两部分分析结果和试验及断口分析情况,综合给出该小展弦比压气机叶片因失速颤振和耦合颤振共同作用,导致叶片在短时间内出现了裂纹.