期刊简介

本刊是综合性学术期刊,主要刊登人工器官、生物材料、生物力学、生物信息与控制、生物医学测量、医药工程、生物工程、中医工程、计算机在医学中的应用、医疗器械等方面的理论研究和最新成果。适合从事生物医学工程的科研、工程人员及临床医生阅读,面向国内外公开发行。

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  • 杂志名称:北京生物医学工程杂志
  • 主管单位:北京市卫生健康委员会
  • 主办单位:北京市心肺血管疾病研究所
  • 国际刊号:1002-3208
  • 国内刊号:11-2261/R
  • 出版周期:双月刊
期刊荣誉:北京市优秀作品编辑奖(89)期刊收录:维普收录(中), 知网收录(中), 万方收录(中), 统计源核心期刊(中国科技论文核心期刊), 国家图书馆馆藏, 上海图书馆馆藏
北京生物医学工程杂志2018年第02期

基于Fluent仿真的生物气溶胶监测仪聚焦结构的优化

董正阳;陈锋;程智;杜耀华;吴太虎

关键词:单粒子聚焦, 生物气溶胶监测仪, 喷嘴, 鞘气, 出口针
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.