基于Fluent仿真的生物气溶胶监测仪聚焦结构的优化

• 作者: 吴太虎 杜耀华 程智 董正阳 陈锋
• 来源期刊: 北京生物医学工程
• 学科: 医学
• 关键词: 单粒子聚焦 生物气溶胶监测仪 喷嘴 鞘气 出口针
• 年，卷（期）: 2018,（2）
• 所属期刊栏目: 论著
• 页码范围: 130-135,170
• 页数: 7页
• 分类号: R318
• 字数: 3136字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1002-3208.2018.02.004

摘要

目的 优化设计生物气溶胶监测仪的测量腔结构,增强测量腔结构对样本流的约束能力,从而提高生物气溶胶监测仪的检测精度.方法 根据生物气溶胶监测仪测量腔各部件的结构特点,针对测量腔喷嘴喷口的形状(圆、扁),出口针的长短(22 mm、34 mm),出口流量(1 L/min、2 L/min、2.83 L/min、5 L/min、10 L/min)设计了几组不同部件的参数,并类比流式细胞仪技术中的三维液力聚焦,引入鞘气聚焦结构,设计了四组鞘流与样本流的速度(v样=9m/s,v鞘=3m/s;v样=9m/s,v鞘=4.5m/s;v样=9m/s, v鞘=1.4 m/s;v样=9 m/s,v鞘=0).使用SolidWorks软件对生物气溶胶监测仪测量腔进行设计.基于ANSYS的ICEM与Fluent软件,对测量腔内样本流与鞘流的分布情况进行仿真,对比分析生物气溶胶监测仪在不同情况下腔室内的鞘流与样本流的流动情况与收束段二者的收束情况.结果 在v样=9m/s, v鞘=1.4 m/s,使用圆喷嘴、长出口针,出口流量为2.83 L/min 时,测量腔对样本流的收束效果最好.结论 鞘气结构、喷嘴形状、出口针长短、出口流量大小4种因素均对检测精度有显著性影响,优化后的鞘气聚焦结构能够有效提高生物气溶胶监测仪的检测精度,为该类装置的性能优化提供了理论依据.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈锋	中国人民解放军军事医学科学院卫生装备研究所	42	221	9.0	13.0
2	董正阳	中国人民解放军军事医学科学院卫生装备研究所	1	0	0.0	0.0
3	程智	中国人民解放军军事医学科学院卫生装备研究所	2	6	1.0	2.0
4	杜耀华	中国人民解放军军事医学科学院卫生装备研究所	2	6	1.0	2.0
5	吴太虎	中国人民解放军军事医学科学院卫生装备研究所	3	21	2.0	3.0