R404A脉冲喷雾冷却类皮肤表面动态传热规律研究 |
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引用本文: | 杨燃,朱新港,杨涛,周致富,陈斌.R404A脉冲喷雾冷却类皮肤表面动态传热规律研究[J].中国激光,2022(5):72-80. |
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作者姓名: | 杨燃 朱新港 杨涛 周致富 陈斌 |
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作者单位: | 西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(52176163);;国家重点研发计划政府间国际科技创新合作重点专项(2017YFE0134200); |
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摘 要: | 目前,辅助激光临床治疗鲜红斑痣所使用的R134a制冷剂喷雾冷却冷量不足,导致表皮黑色素含量高的患者的治疗效果较差。R404A以其更强的冷却能力具有取代R134a的潜力。本文通过实验定量研究了喷雾距离和时间对R404A喷雾冷却类皮肤表面动态传热的影响,并分析了不同工况下传热规律的相似性。结果表明:增加喷雾时间,可以延长对表皮的冷却保护时间;喷雾距离对表面温度的影响取决于时间尺度,短时间喷雾(20 ms)下,表面最低温度Tmin随着喷雾距离的增大而升高,而长时间喷雾下(100 ms),表面最低温度Tmin在喷雾距离为30 mm时达到最小值;表面的最大热流密度qmax和最大换热系数hmax随喷雾距离增大而单调递减,与喷雾时长无关。通过理论分析提出了无量纲热流密度随无量纲时间变化的关系式。本研究结果对R404A喷雾冷却未来的临床应用具有重要的指导意义。
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关 键 词: | 医用光学 激光皮肤手术 脉冲喷雾冷却 动态传热 R404A 鲜红斑痣 |
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