Закономірності процесу помірного охолодження органічних матеріалів з фіксованою границею розподілу фаз

Abstract

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.08. - процеси та обладнання хімічної технології. - Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2002. Дисертація присвячена рішенню задачі теплообміну щодо кріодеструкції органічних матеріалів для отримання теплових навколоразрахункових характеристик процесу, раціоналізації його проведення та вдосконалення кріоінструмента. Запропонована фізична модель процесу впливу кріоінструмента на область, що заморожується, яка дозволяє отримати дані щодо специфіки процесу та механізми переносу теплоти. За допомогою математичного моделювання вирішені одновимірна та двовимірна задачі теплопровідності та отримані залежності часу кріодеструкції від глибини кріонекрозу, що дозволяє прогнозувати процес кріовпливу при кріовтручанні. Вирішена ретроспективна задача відтавання з метою встановлення часу відновлення органічної тканини після кріовпливу до початку хірургічного втручання. Експериментально визначені теплофізичні властивості тканини, що у відомому ступені заповнюють пробіл у реології та носять фундаментальний характер. Розроблений кріоінструмент, що дозволяє інтенсифікувати тепловідведення, що, у свою чергу, призводить до скорочення часу кріовпливу та на (10÷12) % видатку холодоагента. Отримані залежності глибини некроза від коефіцієнту тепловіддачі у критеріальному вигляді, дозволяють проводити параметричні дослідження з метою широкого узагальнення результатів рішення задачі теплообміну при кріодеструкції органічної тканини та прогнозувати процес кріовпливу у різноманітних додатках при використанні широкого спектру кріоінструментів. Розроблена ієрархічна класифікація приладів для отримання холоду.The thesis for a degree of candidate of engineering science by the speciality 05.17.08. – processes and equipment of chemical technology. - National Technical University "Kharkov Polytechnical Institute", Kharkov, 2002. The thesis is devoted to solving the heat exchange tasks at cryodestruction of organic materials for obtaining heat close to calculated characteristics of the process, for rationalization of carrying it out and for perfecting cryoinstrument. The suggested physical model of the process of cryoinstrument,s effect on the refrigerated area enables to get the idea of specificity of running of the process and of heat mechanisms. With the help of mathematical model operation the one- and two-dimensional tasks of heat conduction were solved and the dependencies of the time of cryodestruction on the depth of cryonecrosis were obtained, which enables to forecast the process of cryoeffect at cryointerference. Solved is the retrospective task of thawing in order to state the time of regeneration of organic cryoeffected tissue before the beginning of surgical interfering. The thermal qualities of refrigerated tissue were experimentally determined, and they to a certain degree are filling in the blank in rheology and bear fundamental character. Cryoinstrument that enables to intensify the heat elimination was developed which it its turn brings to decrease in time of cryoeffect and (10 12) % decrease in refrigerant rate of flux. The worked out dependencies of the depth of necrosis on the heat-emission coefficient in criteria aspect enable to carry out parametrical researches with the purpose of wide generalization of the results of solving the heat exchange task at cryodestruction of organic tissue and also to forecaste the process of cryoeffect in different applications using a wide spectrum of cryoinstruments. A hierarchical classification of devices for obtaining cold was worked out.