Повышение энергетической эффективности индивидуальных криотерапевтических систем

• Автор: Трубников, Сергей Николаевич
• Шифр специальности: 05.04.03, 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 175 с.

Введение

Глава 1. Анализ конструкции и режимов работы существующих криокомплексов.

Глава 2. Исследование нестационарного теплообмена в исполни

тельных устройствах аэрокриотералевтических комплексов

2.1 Исполнительное устройство. Назначение, вариант ы ис полнения, математическая модель

2.2 Исследование переноса теплоты через тепловое ограж дение

2.3 Математическое описание формы источников теплоты, входящих в исполнительное устройство
2.4 Математическая модель исполнительного устройства аэрокр иотерапевтического комплекса
2.5 Критерии количественной оценки эффективности ра 7 боты криотерапевтического комплекса
2.6 Моделирование криотерапевтического воздействия в 3 исполнительном устройстве комплекса КАЭКТКрион
2.7 Исследование влияния размеров кабины пациента на 4 эффективность криотерапевтического комплекса
2.8 Исследование альтернативных вариантов движения те 6 плоносителя через исполнительное устройство
1.1 Теплофизическая теория криотерапии
1.2 Варианты конструкции исполнительных устройств
Глава 3. Испытание действощего макета исполнительного устройства криотерапевтического комплекса КАЭКТМ
3.1. Описание экспериментальной установки.
3.2. Испытания действующего макета криотерапевтического комплекса в режиме холостого хода.
3.3. Испытания действующего макета криотерапевтического комплекса под нагрузкой.
Основные результаты и выводы Список использованной литературы
СПИСОК ОСНОВНЫХ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
с удельная тепломкость, Джкг К,Джм К в энергия, Дж, массовая концентрация тумана, кгм Ь удельная энтальпия, Джкг к показатель адиабаты М масса килограмм молекулы, кгмоль ш масса, кг
тепловой поток, Вт м
Я газовая постоянная, Джкг К г удельная теплота газового перехода, Джкг Будельная энтропия, Джкг К
Табсолютная температура, К температура, С и внутренняя энергия, Дж и удельная внутренняя энергия, Джкг
V объм, м
V удельный объм, м 3кг о скорость потока, мс
х степень сухости
фактор сжимаемости газа
р коэффициэнт объмного расширения, К
А разность или изменение значений
р мольная или молекулярная масса, кг моль, химический
потенциал
массовая концентрация, р плотность, кгм
с коэффициент поверхностного натяжения, Нм т время, с
р относительная влажность,
степень насыщения,
0 удельная теплопередающая поверхность произвольного участка исполнительного устройства, а коэффициент теплоотдачи, Втм2 К е1 удельный объем свободного пространства пористость,
интенсивность раздражающего воздействия гипотермической процедуры
суммарное раздражающее воздействие физиотерапевтической процедуры, ерд
Си изобарная теплоемкость азота, кДжкг К
АТа перегрев паров азота от состояния насыщения, К. го теплота парообразования жидкого азота при атмосферном давлении, кДжкг I расстояние, м
ВВЕДЕНИЕ


Вовторых, крупным клиникам выгодно иметь в своем распоряжении аппаратуру с большой пропускной способностью. Групповые комплексы обеспечивают отпуск процедур в час. Однако применительно к современному состоянию системы здравоохранения в России доводы о преимуществах групповых комплексов утрачивают свое значение. Дело в том, что криотерапия в нашей стране остается малоизвестной процедурой, поэтому говорить о потребности в системах с высокой пропускной способностью преждевременно. Скорость распространения криотерапии в практическом здравоохранении в значительной степени определяется стоимостью оборудования для ее реализации. Минимальная цена на установку для групповой криотерапии i i i составляет 0 тыс. Немаловажную роль играет и то, что установки для группового воздействия требуют существенных эксплуатационных затрат. Пуск такого комплекса так же требует существенных энергозатрат, поэтому оборудование работает непрерывно в течение всей рабочей недели. Необходимо учитывать также потребность в площадях для размещения не только исполнительного устройства, но и специального технологического оборудования крупных установок. Для обслуживания установки необходим высококвалифицированный персонал машинисты компрессорной станции, слесари и т. Примерная тепловая нагрузка на криогенное оборудование в установках непрерывного действия составляет не менее 8 кВт. С учетом низкого температу рного уровня, на котором необходимо отводить эту мощность, установленная мощность электропривода достигает величины 00 кВт. Очевидно, что такие капитальные и эксплуатационные затраты резко снижают круг возможных потребителей криотерапевтического оборудования для групповых процедур. С учетом изложенного, наиболее перспективными для развития в России в ближайшие лет будут установки индивидуального действия. Для оптимизации любого технического объекта необходимо четкое представление о принципе действия и технологических задачах, которые данный объект выполняет. Применительно к криотерапевтическим комплексам ответ на эти основные вопросы дает сформулированная сотрудниками СанктПетербургского Государственного университета низкотемпературных и пищевых технологий СПбГУНиПТ и кафедры физиотерапии СанктПетербургской государственной медицинской академии последипломного образования МАЛО теплофизическая теория криотерапии . Определяя причинноследственные связи и используя количественные критерии оценки эффективности технологических и конструктивных решений, теория криотерапии упростила технический анализ, создала предпосылки для широкого использования численного эксперимента. В последние десятилетия в связи с применением искусственных источников холода палитра гипотсрмических методов значительно расширилась. Сопоставительный анализ различных гипотермических процедур, основанных на феноменологических данных, не отражает истинных преимуществ конкретного способа изза неизбежных неточностей и спорных моментов в трактовке причинноследственных связей. Применение современных вычислительных средств и численных методов позволяет с достаточной точностью моделировать взаимодействие теплоносителя и объекта гипотермичсского воздействия. Кожный покров пациента сложная многослойная структура, выполняющая большое количество функций, в том числе и функцию органа чувств. Эту функцию кожного покрова описывает эстезиология учение об органах чувств . Предметом воздействия физиотерапии в основном являются органы кожного чувства. Главная функция кожи как органа чувств это восприятие разнообразных раздражителей от окружающей среды прикосновение, давление, температура и т. Площадь кожного покрова у взрослого человека составляет в среднем 1,6 м . В физиологии принято условное деление тканей на две различные по температурной зависимости фуппы. Автор этого деления академик И. Л. Павлов. Покровные ткани или оболочка легко переносят значительное переохлаждение, в то время как внутренние ткани при охлаждении на . С прекращают нормальную работу. Эго условное деление ограничивает область физиотерапевтического применения гипотермии пределами оболочки, так как нарушения теплового режима ядра недопустимы.