机械工程学报

作者：曹超, 赵继云, 李桂林, 丁海港, 康建宏, 韩静

单位：1. 中国矿业大学机电工程学院 徐州 221116;2. 中国矿业大学安全工程学院 徐州 221116;3. 徐州医科大学附属徐州市妇幼保健院 徐州 221000

关键词：医用水射流,水锤作用,软组织破坏,微小尺度,匹配设计；

基金：国家自然科学基金（51175497）、江苏省自然科学基金（BK20210496）、河北省自然科学基金生态智慧矿山联合基金（E2020402075）、江苏省自然科学基金（BK20190635）、江苏高校优势学科建设工程和徐州市科技创新专项（KC16SY155）资助项目

提出了用于软组织分离的医用水射流发生装置出口参数匹配设计方法，从射流动力匹配分离对象断裂性能和临床操作空间两个方面完善了射流参数的优化路径。面向软组织弹性变形特征，分析射流直径和冲击速度对冲击过程中水锤作用时间和范围的影响机制。基于微小尺度水射流的动力分布特点，建立与直径相关的射流初始段长度即临床操作时射流动力集中区间长度的计算模型。结果表明，针对力学性能不同的分离对象，在保证射流初始段长度的前提下，通过冲击速度或者压力与出口直径的组合设计能够优化临床应用效果。通过光学观测方法，以微小尺度射流发生系统试验验证了出口直径0.2 mm条件下形成的射流动力集中区域能够符合临床操作需要。研究结果为医用射流发生装置分级设计和应用奠定了理论基础。

来源：2022年第12期

《机械工程学报》期刊编辑部

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