Способ формирования турбулентной разрушающей струи

 

(19) RU (11) (51) F15D1 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации пе патентам и товарным знакам (21) 4955649/29 (22) 28.06.91 (46) 30.10.93 Бюл. Иа 39 — 40 (75) Смопяров Б.В.; Рогачев В.Т. (7Э) Рогачев Виктор Тихонович (54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ТУРБУЛЕНТНОЙ РАЗРУШАЮЩЕЙ СТРУИ (57) Использование: в гидромониторах. Сущность .изобретения: на замкнутый жидкостный объем воздействуют механическим вытеснителем с последующим вытеснением рабочей среды через сопло.

Силовые характеристики вытеснитепя выбирают в зависимости от прочности многофазной разрушаемой среды и характеристики фазы с миним. прочностными свойствами Диаметр сопла выбирают меньше миним. размера связующих элементов. образованных фазами, обладающими более высокими прочностными свойствами. 2 MR

2002132 чивающего возможность более точного подбора силовых характеристик в течение ограниченного промежутка времени (2), Данный способ принят в качестве прототипа.

Применение известных способов форЪ мирования струй для гидромониторов позволяет создавать устройства с заданными г энергетическими характеристиками и отно.сительно небольшими габаритами (прототип) при достаточно гибком управлении параметрами струи, Однако во всех известных случаях речь идет не только о разрушении, но и о удалении разрушенной среды из эоны обработки. Миниатюризация такого рода устройств позволяет использовать их и в таких специфических областях, как микрохирургия (3).

Однако и в этом случае (3) характеристики струи, выбранные в соответствии со способом, описанным в (1), остаются традиционными, что снижает возможности применения мониторов, сужает область их использования, Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей и области применения путем обеспечения постоянства занимаемого разрушаемой средой внешнего обьема, т.е, путем осуществления местного разреза заданной глубины и протяженности без нарушения по крайней мере части связей между областями, лежащими по разные стороны разреза.

Указанная цель достигается тем, что падиаметры струи выбирают в соответствии с прочностными характеристиками наименее прочной фазы, входящей в состав многофазной разрушаемой среды. а диаметр сопла выбирают меньшим, чем минимальный раз25

l

Изобретение относится к гидроаэромеханике, в частности к гидромеханике струйных течений, и может быть использовано в гидромониторах, в особенности для специального назначения — в качестве струйных скальпелей в хирургии, а также для коммунального строительства.

Известные способы формирования турбулентных разрушающих струй для гиДромониторов осчованы на выборе параметров и характеристик струйных течений в соответствии с прочностными характеристиками разрушаемой среды (грунт, порода и др.), При этом диаметр сопла, расход жидкости, давление перед соплом и др. выбираются так, чтобы обеспечить разрушение и размыв (вынос) из эоны разрушения обрабатываемой породы или грунта (1).

Известен также способ формирования струи путем воздействия на замкнутый объ- 20 ем жидкости поршня-вытеснителя обеспемер связующих элементов, образованных фазами, обладающими более высокими прочностными свойствами, По известному способу (1) давление перед соплом монитора также может быть выбрано достаточным для размыва, разрушения более мягкой, связующей фазы, но при этом расход жидкости и диаметр сопла выбираются из условия удаления с руей всей массы вещества, с которой струя взаимодействует. Этот принцип реализован и в устройстве медицинского назначения, описанном в (3).

Предложенный способ в отличие от способа (1) предусматривает ограничение мощности струи эа счет выбора диаметра сопла меньшим среднего размера связующих твердофазных элементов, чем и достигается получение разреза, а не выемки в среде, Тем самым подтверждается новизна предложенного способа.

Способ, реализованный в устройстве (3), также основан на выборе давления перед соплом, достаточным для разрушения более мягкой ткани организма. В этом случае речь идет о ткани более мягкой, чем та, что образует более глубокий слой, который не должен подвергаться разрушению при работе монитора, т,е. по существу и в этом случае совокупность признаков, характеризующих способ формирования струи монитора, не содержит ограничений, обеспечивающих получение разреза, а не выемки в тканях. Монитор, описанный в (3), обеспечивает размыв и удаление нежелательных образований на поверхности обьекта.

На фиг,1 показана схема взаимодействия струй, сформированных предлагаемым способом, с разрушаемой средой; на фиг.2 — схема устройства для реализации предложенногоо способа.

В корпусе 1 устройства размещен поршень-вытеснитель 2, взаимодействующий с регулируемой пружиной 3 или другим СМловым приводом (не показан). Полость 4 заполнена жидкостью, которая может истекать через профилированное сопло 5 в виде струи 6, При этом диаметр сопла равен

d, Струя 6 может взаимодействовать с разрушаемой средой 7, которая является многофазной, содержащей по крайней мере одну фазу с минимальными прочностными характеристиками и связующие элементы 8, имеющие более высокую механическую прочность и статистически определенный минимальный размер !.

Фазой с минимальными прочностными характеристиками может быть, например, 2002132 мягкая ткань организма. связующие элементы - кровеносные сосуды.

В области коммунального строительства "мягкой" фазой может быть песок, связующими элементами — трубопроводные или 5 кабельные линии.

Диаметр сопла 5 выбирают иэ условия б < 1, а силовые характеристики привода поршня-вытеснителя 2 (в данном примере— характеристики пружинЬ 3) выбирают. иэ ус- 10 ловия разрушения самой непрочной фазы, входящей в состав многофаэной разрушаемой среды 7.

Пример, Формирование струи для осуществления разреза передней стенки 15 живота. В силу различия тканевых структур кожи, подкожной клетчатки, мышечных волокон (m. obliguus abdom/n1з) и кровеносных сосудов (см„ например Краев А.В.

Анатомия человека. M.: Медицина, 1978, т. 20

1, с.50 — 57, с.228, и т.2, с,13 — 15) предел прочности стенок сосудов о, заметно отличается от осредненного предела прочности других тканей ог, т.е. ос > д .

Предварительное натяжение пружины 25

3 устанавливается иэ условия: р* «о, где р* — полное давление жидкости в зоне койтакта, откуда

F г <г,/ф, 30

: теснителя выбирают в зависимости от

35 характеристики фазы с минимальными прочностными свойствами .

F >вакф, где f - предварительное усилие вытеснителя;

40 в - эффективная площадь вытеснителя;

p - коэффициент расхода; а - предел прочности наименее прочной фазы, а диаметр сопла выбирают меньшим, чем

"5 минимальный размер связующих элементов, образованных фазами, обладающими более высокими прочностными свойствами.

Формула изобретения

СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ТУРЬУЛЕНТНОЙ РАЗРУШАЮЩЕЙ СТРУИ, заключающийся в воздействии на замкнутый жидкостный обьем механическим вытеснителем с последующим вытеснением рабо чей среды через сопла, причем силовыехарактеристики вытеснителя выбирают в зависимости от прочности многофазной резрушаемой среды, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и области применения ïóтем обеспечения местного разреза заданной глубины и протяженности без нарушения связи между частями разрушаемой среды, силовые-характеристики выгде F — предварительное натяжение пружины. определяемое, например, положением выходного элемента силового привода; р— коэффициент расхода сопла 5; в — эффективная площадь вытеснителя.

Далее сопло 5 прижимычт к передней стенке живота, освобождают пружину 3, что обеспечивает истечение из сопла 5, и перемещают сопло 5 в заданном направлении по поверхности живота. 8 результате образуется разрез 9 заданной глубины, край которого может быть отодвинут в направлении, укаэанном стрелками на чертеже, без нарушения целостности сосудов и общего объема, занимаемого в пространстве средой 7.

Таким образом, монитор, реализующий предложенный способ формирования струи, не только выполняет роль скальпеля, но и имеет преимущество перед обычным механическим инструментом, т.е. не требует экстренного применения кровеостанавливающих средств, (56) 1, Юфин А.П. Гидромеханизация, M,:

Строительство, 1963, с.26-61.

2. Патент СШ* М 3601988, кл, 60 — 54.5, 1988.

Ф

3. Заявка ФРГ ЛВ 2430158, кл, А 61 8 17/32, 1976.

2002132

Составитель В, Рогачев

Редактор М, Стрельникова Техред М, Моргентал

Корректор А. Козориз

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб„,4/5.Заказ 3165

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород. ул.Гагарина. 101

Способ формирования турбулентной разрушающей струи Способ формирования турбулентной разрушающей струи Способ формирования турбулентной разрушающей струи Способ формирования турбулентной разрушающей струи 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть использовано в элементах систем пневмогидроавтоматики

Изобретение относится к гидроаэромеханике и может быть использовано в устройствах для формирования струйных течений

Изобретение относится к гидроаэромеханике, а именно к способам воздействия нагазожидкостную среду, и является усовершенствованием известного способа по авт.св

Изобретение относится к гидроаэромеханике, в частности к способам воздействия на поток среды, и может быть использовано, например, в устройствах для донной продувки металлического расплава газовой струей

Диффузор // 1357613

Изобретение относится к авиации и может использоваться для изготовления крышек на выходе из трубопроводов .Сущность заключается в том, что крышка имеет сотовую структуру для изменения направления выпуска текучей среды из трубопровода с наклонными ячейками и треугольным каркасным элементом для придания жесткости этой структуре

Изобретение относится к соплу для подачи газожидкостной смеси, например, во впускную трубку или в камеру сгорания двигателя внутреннего сгорания

Изобретение относится к средствам воздействия на поток текучей среды

Изобретение относится к устройствам для распределения газового потока, вводимого в аппарат, и может быть использовано в аппарате для очистки газа от твердых частиц, сушильных установках, приточной вентиляции

Изобретение относится к авиационной и ракетной технике, а также к способам создания сверхзвуковых потоков рабочей среды и соплам и может также использоваться в гидродинамических генераторах

Изобретение относится к трубопроводной гидравлике и может быть преимущественно использовано для определения коэффициента расхода жидкости при аварийном разрыве стенки трубопровода, транспортирующего сжиженные углеводородные газы
Наверх