弹簧式液体喷射注射过程的建模及实验研究

液体喷射注射器是一种利用高速药物射流对人体进行药物和疫苗注射的注射系统。影响注射器注射质量的系统参数包括喷孔直径、药物注射剂量、安瓿直径、推射压力和冲撞距离等。针对以弹簧为驱动力的液体喷射注射系统,提出一种计算喷射压强的模型。根据该模型计算给定系统参数时喷射压强随时间变化的动态关系和最大喷射滞止压强。计算结果与在相同系统参数下实验测得的动态喷射压强相吻合;不同剂量、不同弹簧系数情况下计算的最大喷射滞止压强亦与实验结果相一致。实验结果验证了所建模型的正确性和有效性。

理想气体条件下平行圆盘止推气体轴承承载力特性研究

在高供气压力和大间隙下,平行圆盘止推气体轴承间隙中呈现出超音速主流区与边界层的复杂作用而导致高度复杂的流场。为探讨超音速主流区的特性,采用绝热理想气体和简化轴承模型分析环境背压不变时气膜间隙中流动状态与供气总压的依赖关系,推导出以供气总压和马赫数为主要变量的不同流态下轴承承载力的计算公式。结果表明,随着供气总压的变化,间隙内可能出现4种不同的流动状态,具体由供气总压与3个特征滞止压强的比值来决定;3个特征滞止压强与出口背压的比值仅取决于圆盘的内外半径比。当供气总压在环境背压和第2特征滞止压强之间时,随着供气总压的增大,轴承承载力从0降至最低负值;当供气总压大于第2特征滞止压强时,轴承承载力随着供气总压的提高而线性增大。

液体喷射注射系统的建模与设计以及生物检测

液体喷射注射系统是一种利用高速药物射流对人体进行药物注射的注射系统。针对以弹簧为驱动力的液体喷射注射系统,提出计算喷射压强的物理模型及喷射流进入软体的物理模型,并对喷射压强的物理模型进行了实验校核。设计一种自制的喷射注射系统,并根据所提出的喷射压强模型和一种进口喷射注射系统的参数测定,确定自制喷射注射系统的系统参数。最后对自制的喷射注射系统和进口喷射注射系统进行生物检测,对两种喷射注射系统用离体的仿皮肤凝胶材料进行扩散度测试。结果显示两种喷射注射系统均有较好的喷射扩散性能。在对活体大白兔用两种喷射注射系统注射胰岛素后,定期观测其血糖;从血糖下降指标看,两种喷射注射系统的效果接近。

超声速空气流中欠膨胀异质侧喷流数值仿真

在控制方程中引入了组分传输方程的条件下,运用标准k-ε湍流模型对超声速空气流中二维平板上异质氮气侧喷流的稳态流场进行了数值仿真,分析了壁面静压、分离区长度、喷流穿透高度随侧喷流与来流滞止压强比的变化规律,并与理论计算及实验数据进行了比较分析。结果表明,欠膨胀喷流迅速膨胀形成的障碍物使自由来流分离,使流场出现分离激波、诱导激波、再压缩激波及漩涡等复杂形态,并在喷流出口前后壁面上分别形成高压和低压区;随着喷流与来流滞止压强比增加,分离区长度、喷流穿透高度、壁面高压区及低压区范围增大;仿真结果与理论计算、实验数据趋势吻合。

用于动物疫苗注射的无针注射系统的设计

设计了一种以弹簧为动力、可以连续吸药及注射的无针注射系统,影响无针注射质量的主要系统参数有喷孔直径、药物注射剂量、活塞(安瓿)直径、推射力等。喷射穿刺能力与注射完全度是对动物疫苗进行无针注射质量评价的重要指标,与喷射最大压力和喷射功率相关。给出了在给定系统参数情况下预测喷射压力与喷射功率的物理模型,并用实验验证了模型的正确性。最后通过计算给出了确定系统参数的一个实例。

规模养猪场无针疫苗注射的系统设计与检测

设计一种动力装载装置与注射装置分离的无针注射器,供规模猪场应用。该疫苗注射系统对注射深度的影响主要是源于以下几个方面:微孔(喷孔)直径、药物注射剂量、安瓿(活塞)直径、安瓿与微孔内壁的表面粗糙度、冲撞间隙、推动力等。在给定确定参数的情况下,通过实验确定推动力以及冲撞间隙的大小对射流喷射的最大滞止压强的影响,最后根据实验参数设计出一种适用于猪疫苗注射的分体式无针注射系统,并且通过猪活体实验确定其与注射深度之间的关系。