Струминні акустичні випромінювачі для біомедичної апаратури

Abstract

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук зі спеціальності 05.11.17 – біологічні та медичні прилади і системи. – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» Міністерство освіти і науки України, Київ, 2019. Дисертація присвячена дослідженню характеристик гідродинамічних випромінювачів (ГДВ) протиточного типу (ПТТ) при гідростатичному тиску, більше за атмосферу, та перспектив їх застосування для біомедичної апаратури (БМА). Експериментально досліджено вплив статичного тиску на енергетику та ККД розглянутих ГДВ, що використовуються у біомедичних апаратах. Доведено, що завдяки підвищенню тиску в робочій ємності та відповідної швидкості потоку, можливо в півтори рази збільшити ККД цих пристроїв. Це важливо для поточного виробництва. Удосконалено математичну модель струминних ГДВ ПТТ для БМА, що розглядається при гідростатичному тиску до 24 атмосфери включно. Експериментально досліджені поля поблизу елементу звукоутворення ГДВ ПТТ, що дозволило виявити характер функції ефективності руйнування поверхонь твердих тіл при використанні струминних перетворювачів. Проведені дослідження показали перспективу використання струминних акустичних перетворювачів для застосування їх у процесах очищення медичних інструментів від технологічних та експлуатаційних відкладень, емульгування, диспергування для біотехнологій та фармакології.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.11.17 – биологические и медицинские приборы и системы. – Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского» Министерство образования и науки Украины, Киев, 2019. Диссертация посвящена исследованию характеристик гидродинамических излучателей (ГДИ) противоточного типа (ПТТ) при гидростатическом давлении, большем атмосферного, и перспектив их применения для биомедицинской аппаратуры (БМА). Также проведено исследование влияния негармоничных звуковых волн конечной амплитуды на физико-механические явления и эффекты, имеющие место в жидкой среде. Доказана перспектива использования этих физических эффектов в БМА соответствующего направления и в некоторых пищевых и биотехнологиях. Проанализированы проблемы, возникающие при использовании электроакустических преобразователей магнитострикционного или пьезоэлектрического типа в БМА технологического назначения: для обработки медицинских инструментов и приборов, для эмульгирования жидких или аморфных сред в дистилляте и диспергирования твердых материалов, с целью повышения эффективности фармацевтических и биотехнологий. Показаны перспективы применения в задачах БМИ струйных ГДИ ПТТ, по сравнению с другими акустическими преобразователями.

Dissertation for the degree of candidate of technical sciences in specialty 05.11.17 – biological and medical devices and systems. – National Technical University of Ukraine “Igor Sikorskyi Kiev Polytechnic Institute” Ministry of Education and Science of Ukraine, Kyiv, 2019. The dissertation is devoted to research of characteristics of hydrodynamic radiators (HDR) of countercurrent type at hydrostatic pressure, more than atmosphere, and prospects of their application for biomedical equipment (BME). The influence of static pressure on energy and the efficiency of HDR s used in biomedical devices is experimentally investigated. It is proved that due to the increase of pressure in the working capacity and the corresponding flow velocity, it is possible to increase the efficiency of these devices by one and a half times. This is important for current production. The mathematical model of jet HDR of countercurrent type for BMЕ, which is considered at hydrostatic pressure up to 24 atmospheres inclusively, is improved. Fields experimentally investigated near the sound-forming element of HDR of countercurrent type, which allowed to reveal the character of the function of the efficiency of the destruction of surfaces of solids using jet transducers. The conducted studies have shown the prospect of using jet acoustic transducers for their use in the process of cleaning medical instruments from technological and operational deposits, emulsification, dispersion for biotechnology and pharmacology.