Создание квазистационарной математической модели термоэлектрической системы для локального теплового воздействия в ларингологии, с учетом влияния фазового перехода на процессы теплообмена. Влияние теплофизических свойств на выходные параметры устройств.
Аннотация к работе
Специальность 05.04.03 «Машины и аппараты, процессы холодильной и криогенной техники, систем кондиционирования и жизнеобеспечения» АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наукРабота выполнена в ГОУ ВПО "Дагестанский государственный технический университет" Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Сулин А.Б. кандидат технических наук, доцент Шахмаева А.Р. Зашита диссертации состоится ""2007г. в часов на заседании диссертационного совета К212.052.01 ГОУ ВПО "Дагестанский государственный технический университет" по адресу: 367015, Махачкала, пр. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Дагестанского государственного технического университета.Использование жидких хладагентов в реализации устройств по данному направлению в достаточной степени усложняет их конструкции и обслуживание, сокращает время работы устройств в связи с ограниченным объемом хладагента, не позволяет достичь необходимого уровня регулировки и контроля температуры воздействия, не решает проблему адгезивного эффекта, что требует наличия дополнительных устройств нагрева. Несмотря на значительные изыскания в области термоэлектрического приборостроения, на сегодняшний день не решен вопрос о создании полупроводниковых термоэлектрических устройств (ТЭУ) для ларингологии, позволяющих использовать искусственный холод для локального замораживания тканей гортани, что приводит к необходимости разработки ТЭУ для реализации методик охлаждающих воздействий в ларингологии. Использование ТЭУ для локального охлаждения в ларингологии несут ряд неоспоримых преимуществ по сравнению с другими средствами, так как исключают использование жидких хладагентов, что делает их независимыми от центров производства и доставки криогенных жидкостей, неограниченным время работы данных устройств, независимым от гравитационных сил и расположения в пространстве, повышают точность регулировки и контроля температуры воздействия, предполагают организацию режима реверса путем переключения направления тока питания ТЭМ. Предложена квазистационарная математическая модель ТЭУ для локального замораживания тканей гортани с основным и дополнительным ТЭМ, сопряженных посредством теплового мостика, учитывающая теплофизические параметры объекта воздействия, а также наличие фазового перехода при охлаждающем воздействии. Разработаны конструкции ТЭУ для локального замораживания тканей гортани, удовлетворяющие ограничениям по площади сопряжения объекта воздействия и воздействующего элемента, содержащие основной и дополнительный ТЭМ, сопряженные посредством теплового мостика, выполненного из высокотеплопроводного материала, Практическая ценность - разработана методика локального замораживания тканей гортани и устройства для ее осуществления, основанные на использовании термоэлектрического способа охлаждения, учитывающие ограничения по площади сопряжения объекта воздействия и воздействующего элемента.
Список литературы
В процессе решения задач, поставленных в диссертационной работе, получены следующие результаты: - разработано ТЭУ для локального замораживания тканей гортани, содержащее основную и дополнительную ТЭБ, сопряженных посредством теплового мостика из высокотеплопроводного материала, удовлетворяющее ограничениям по площади сопряжения объекта воздействия и воздействующего элемент;
- разработана квазистационарная математическая модель ТЭУ для локального замораживания тканей гортани, содержащего основную и дополнительную ТЭБ, сопряженных посредством теплового мостика из высокотеплопроводного материала, учитывающая теплофизические параметры объекта воздействия, а также наличие фазового перехода при охлаждающем воздействии;
- доказана адекватность разработанных математических моделей путем проведения комплекса экспериментальных исследований, в результате которых расхождение полученных теоретических и экспериментальных данных не превысило 11%;
- разработаны медико-технические требования к ТЭУ для локального замораживания тканей гортани, позволившие произвести техническое воплощение его рабочего варианта. Получен Патент РФ;
- проведена клиническая апробация ТЭУ для локального замораживания тканей гортани в отделении оториноларингологии Муниципальной больницы №1 (г. Махачкала), в Муниципальной поликлинике № 4 (г. Махачкала), на кафедре болезней уха, горла, носа при Дагестанской государственной медицинской академии, которая показала их эффективность при решении задач повышения локализации и точной регулировки охлаждающего температурного воздействия для повышения результативности и удобства проведения лечебных мероприятий.
Совокупность результатов проведенных исследований позволяет использовать их в качестве научной основы в дальнейшем при разработке и создании новых ТЭУ для медицины.
2. Исмаилов Т.А., Аминов Г.И., Юсуфов Ш.А., Рагимова Т.А. Полупроводниковое термоэлектрическое устройство для термомагнитомассажа // Решение о выдаче патента РФ №2005136268.
3. Исмаилов Т.А., Аминов Г.И., Юсуфов Ш.А., Рагимова Т.А., Махмудова М.М. Полупроводниковое термоэлектрическое устройство для диагностики и лечения полостных органов // Решение о выдаче патента РФ №2005136267.
4. Исмаилов Т.А., Аминов Г.И., Хазамова М.А., Рагимова Т.А. Термоэлектрическое полупроводниковое устройство для аурикулярного температурного массажа // Решение о выдаче патента РФ №2006103180.
5. Исмаилов Т.А., Аминов Г.И., Рагимова Т.А Термоэлектрическое полупроводниковое устройство для локального замораживания тканей гортани//Тезисы докладов всероссийской научно-технической конференции «Биотехнические и медицинские аппараты и системы». - Махачкала, ИПЦ ДГТУ, 2003. - с. 94 -96.
6. Исмаилов Т.А., Мейланов Р.П, Рагимова Т.А Математическая модель распространения тепловых потоков в медном цилиндре термоэлектрического устройства для локального замораживания тканей гортани // Известия Вузов. Приборостроение - 2004. - № 7.- с. 53-56.
7. Исмаилов Т.А., Рагимова Т.А. К вопросу разработки термоэлектрической криогенной техники для гинекологии и терапевтической оториноларингологии // Медицинская криология. Вып.4. Труды Первой Приволжской Конференции по Медицинской Криологии. - Нижний Новгород, - 2003.- с. 94-101.
8. Мейланов Р.П., Рагимова Т.А. Моделирование процесса распространения тепла в ограниченном цилиндре при условии несимметричной задачи. // Материалы II Всероссийской научно-технической конференции «Состояние и перспективы развития термоэлектрического приборостроения». - Махачкала ИПЦ ДГТУ, 2003.- c.18-19.
9. Применение полупроводниковых термоэлектрических устройств в ЛОР-практике / Исмаилов Т.А., Гаджиев Х.М., Гаджиева С.М., Рагимова Т.А // Материалы III республиканской научно-практической конференции «Новые технологии в медицине».-Махачкала, ДГМА, 2004. - с. 173-174.
10. Рагимова Т.А Экспериментальный стенд полупроводникового термоэлектрического устройства для оториноларингологии // Материалы 10 научной сессии Международной Академии Информатизации. Дагестанское отделение. - Махачкала, ИПЦ ДГТУ, 2005. - с. 90-95.
11. Рагимова Т.А. Применение термоэлектрических устройств для лечения Лор-заболеваний //Сборник тезисов докладов VI Всероссийской научной конференции студентов и аспирантов «Техническая кибернетика, радиоэлектроника и системы управления».Таганрог: ТГРУ, 2002.- с.227-228.
12. Рагимова Т.А. Разработка и модернизация устройств теплового воздействия на рефлексогенные зоны человеческого организма // Сборник тезисов докладов 56-й научно-практической конференции молодых ученых и студентов, посвященной 70-летию ДГМА.- Махачкала, ДГМА, 2002.- с.151-153.
13. Рагимова Т.А. Прикладные вопросы термоэлектричества //Сборник тезисов докладов XXIV итоговой научно-технической конференции ДГТУ «Неделя науки-2003».-Махачкала, РИО ДГТУ, 2003.- с.29.
14. Рагимова Т.А. Стенд для испытаний полупроводникового устройства для лечения полостных органов // Материалы II Всероссийской научно-технической конференции «Состояние и перспективы развития термоэлектрического приборостроения». - Махачкала ИПЦ ДГТУ, 2003.- c.53.
15. Рагимова Т.А. Термоэлектрическое полупроводниковое устройство для импульсного теплового воздействия // «Известия Вузов. Приборостроение», № 7, 2004 г. - с. 56.
16. Исмаилов Т.А., Рагимова Т.А. Математическая модель распространения тепла вдоль стержня с тепловыми потоками на торцах и теплообменом по боковой поверхности // Материалы III Всероссийской научно-технической конференции «Состояние и перспективы развития термоэлектрического приборостроения». - Махачкала ИПЦ ДГТУ, 2005. - c. 61-62.
17. Моделирование переходных процессов устройства для локального замораживания тканей гортани // IV Международная научно-практическая конференция «Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности». -СПБ, 2007.