Введение.
Курсовая работа по дисциплине….направлена на освоение обучаемыми современных методов выполнения тепловых оптимизационных расчетов аппаратов медицинского назначения. В качестве объекта исследований в работе рассматривается наиболее энерговооруженный вид криомедицинского оборудования – криотерапевтический комплекс. Данный объект обладает всеми признаками криомедицинской системы, т.е имеет источник биологической нагрузки, определенный
температурно-временный режим, жесткие требования по безопасности пациентов. При этом работа криотерапевтических комплексов (далее КТК) сопровождается значительными затратами энергии или жидких криопродуктов. Так удельный расход электроэнергии на криостатирование низкотемпературной зоны КТК, кабины пациентов, достигает величины 60 кВт/м³. При использовании для криостатирования низкотемпературной зоны КТК жидкостных квазициклов удельные затраты жидкого азота 0.08 кг/с·м³. Большинство объектов криогенной техники подобной энерговооруженностью не обладает, что выделяет КТК в отдельную группу мощных низкотемпературных систем.
Существенным отличием КТК от аналогичных по размеру объектов низкотемпературной техники является беспрецедентно короткая низкотемпературная кампания, т.к время работы комплекса, как правило, не превышает 3 часа. При этом значительная часть КТК, так называемые групповые криотерапевтические комплексы, ежедневно затрачивают на предварительное охлаждение более 2х часов, т.е пусковой режим составляет более 40% рабочего времени комплекса. Соответственно, затраты энергии на пуск существенно влияют на рентабельность работы группового криотерапевтического комплекса (далее ГКТК).
С учетом этих отличий выполнение теплового анализа КТК представляет собой сложную инженерную задачу, решение которой позволяет студенту закрепить знания, полученные в теоретической части курса. Учитывая сложность теплотехнических расчетов в системах с нестационарным распределением температуры, выполнение курсовой работы основано на использовании методов математического моделирования нестационарного переноса теплоты. Тепловые расчеты выполняются в редакторе Exel , для формирования блока условий однозначности используется электронная база данных о теплофизических свойствах азота, воздуха и основных конструкционных материалов в интервале температур от 70 до 300 К. База данных предоставляется на электронном носителе и выполнена в формате Exel ,что облегчает ее использование при выполнении расчетов. При выполнении курсовой работы используется математическая модель объекта общего криотерапевтического воздействия, которую студенты разрабатывают при выполнении лабораторного курса дисциплины «Криогенные технологии в медицине и биологии».
Курсовая по дисциплине «Криогенные аппараты и системы медицинского назначения» представляет собой полный тепловой расчет криотерапевтического комплекса. В результате выполнения работы определяются удельные и интегральные затраты энергии на предварительное охлаждение и криостатирование низкотемпературных зон КТК, определяются значения материальных потоков, производится выбор схемы криостатирования, подбор стандартного оборудования для ее реализации и уточненный тепловой расчет комплекса с учетом принятых инженерных решения в ……. этапов.
1. Построение математической модели теплового ограждения низкотемпературной зоны КТК.
2. Анализ тепловых потоков в тепловом ограждении КТК в пусковом периоде.
3. Построение математической модели низкотемпературной зоны КТК.
4. Определение тепловой нагрузки на систему криостатирования КТК.
5. Выбор варианта криостатирования низкотемпературной зоны КТК.
6. Подбор стандартного оборудования для реализации выбранного цикла криостатирования КТК.
7. Разработка математической модели системы криостатирования.
8. Уточненный тепловой расчет КТК с учетом тепловой инерции системы криостатирования.
Итогом работы является подробное описание процессов переноса теплоты при реализации технологического цикла КТК.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
