Математическое моделирование и теоретические исследования термоэлектрической системы для извлечения инородных объектов из тела человека методом примораживания
Аннотация:
Проведено математическое моделирование и исследование термоэлектрической системы (ТЭС) для извлечения инородных объектов из тела человека методом примораживания. В качестве объекта исследований выступает конструкция, содержащая специальную трубку для ввода в полость тела, подвижный зонд с помощью направляющих имеющий возможность перемещаться вдоль трубки, размещенный на торцевой поверхности зонда термоэлектрический модуль (ТЭМ), на противоположной поверхности которого находится влажная трубка. При выполнении операции по извлечению инородного объекта (ИО) из тела человека трубка вводится в полость тела, с помощью зонда ТЭМ холодной поверхностью через губку приводится к контакту с объектом, происходит их сцепление за счет примораживания, затем производится извлечение ИО объекта за счет перемещения зонда в обратном направлении. Рассмотренная модель ТЭС реализована на основе решения задачи теплопроводности, в том числе с учетом фазового перехода вещества, теплофизических характеристик биологического объекта, ИО, охлаждающего ТЭМ. В результате численного эксперимента получены графики изменения температуры в различных точках ТЭС, при введении ее в организм человека для извлечения ИО в зависимости от мощности ТЭС, параметров материалов модуля, внешних условий, определена продолжительность замерзания влажной губки для различных величин холодопроизводительности ТЭМ. Определено, что в устройстве может быть использован стандартный ТЭМ холодопроизводительностью от 4500 Вт/м2 до 7000 Вт/м2. Указано, что подбор параметров ТЭМ должен ориентироваться на ограничения по эксплуатации прибора, а также медицинские нормы и стандарты во избежание процесса обморожения прилежащих тканей.
Ключевые слова:
Постоянный URL
Статьи в номере
- Нестационарные эффекты в криогенных топливных магистралях современных авиационных двигателей
- Сравнительный анализ эффективности циклов холодильных машин
- Методика и результаты расчета малотоннажного цикла среднего давления с турбодетандером, работающем на перепаде давления для сжижения природного газа
- Обоснование параметра результирующей комфортной температуры
- Разработка схемы системы утилизации теплоты конденсации холодильных машин для снижения зависимости ледовой арены от городских систем отопления и горячего водоснабжения
- Методика подбора криогенных резервуаров для модернизации проектов малотоннажных судов
- Исследование и рациональное применение пептидных и липидных композиций, получаемых при гидролизной переработке коллагенсодержащих тканей
- Маннан – структура, биосинтез и методы экстракции из дрожжей Saccharomyces cerevisiae
- Изучение органолептических и физико-химических свойств съедобной упаковки на основе яблочного пюре с добавлением сухого плодового и овощного сырья
- Оценка пригодности абрикосов к шоковой заморозке по физико-технологическим показателям качества
- Методика расчета режимов прогрева строительных конструкций в условиях внутреннего пожара
- Математическое моделирование процесса промерзания грунта на основе данных опытных наблюдений