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摘要:
胶囊机器人广泛应用于人体肠道的检查和治疗.根据永磁体法,设计制造了一种磁控光滑胶囊机器人.基于计算流体动力学(CFD)方法,模拟了胶囊机器人在充满黏液的管道内旋进(旋转和平移)时,其周围流体的流场(速度和涡量);利用粒子图像测速(PIV)技术测量该流场;计算了胶囊机器人以不同转速旋进时,管道内流体流场以及胶囊机器人所受到的阻力、阻力矩和周围流体的平均湍流强度等.最后,还对胶囊机器人周围流体流线的形状和分布、流体速度及涡量的分布和大小进行了实验测量.结果表明:1)随着胶囊机器人转速的增大,胶囊机器人四周和下部区域流体速度和流体涡量都略微增大,而其周围流体的流线和涡量分布规律基本相似.2)随着胶囊机器人转速的增大,胶囊机器人前进方向所受阻力矩和周围流体平均湍流强度均增大,而其前进方向所受阻力基本不变.3)实验测量到的胶囊机器人周围流体流线的形状和分布、流体速度及涡量的分布和大小与数值计算结果基本相似.
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文献信息
篇名 胶囊机器人管内流场的数值模拟和实验测量
来源期刊 实验流体力学 学科
关键词 胶囊机器人 CFD(计算流体动力学) PIV(粒子图像测速) 流体流场 转速
年,卷(期) 2021,(3) 所属期刊栏目 基础研究及应用|Fundamental Research and Application
研究方向 页码范围 60-68
页数 9页 分类号 TB126|TP242
字数 语种 中文
DOI 10.11729/syltlx20200145
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实验流体力学
双月刊
1672-9897
11-5266/V
大16开
四川绵阳211信箱
62-47
1987
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