东北大学 实验中的水射流观察及射流形成机理示意图
学分:东北大学冈岛俊辅 当光纤浸没在液体中时,会释放出高温高速射流
研究人员预计这将在未来应用于医疗
现在,来自俄罗斯和日本的一个研究小组已经进一步探索了这一现象,并揭示了喷射形成背后的原因
使用细光纤并结合内窥镜和导管的激光可以很容易地传输到身体的深层区域或血管内部
传统上,受影响的区域或损伤是通过激光吸收在组织内产生热量来去除的——这一过程被称为光热效应
然而,流体动力学现象,如微气泡的形成或光纤高速射流的产生,显示出巨大的医学前景
当激光照射到水中时,喷射形成的过程发生,导致水沸腾并在光纤尖端形成蒸汽泡
蒸汽泡不断增长,直到液体中吸收的激光能量被消耗掉
由于周围有冷液体,冷凝会使蒸汽泡突然收缩
使用数值模拟,博士
东北大学流体科学研究所的朱诺苏克·冈岛和他在俄罗斯的同事一起,着手阐明射流形成的机理
他们的模拟研究了气泡变形和诱导流场之间的关系
光纤尖端气泡变形及诱导流场的数值模拟结果
荣誉:罗曼·富尔森科 实验中水射流的观察
学分:东北大学冈岛俊辅 当气泡收缩时,就形成了向光纤尖端的流动
气流使气泡变形为圆柱形
这种变形导致径向流动的碰撞
这种碰撞使飞机向前飞行
由于碰撞和射流的形成,涡流在变形气泡的顶端形成,并且它变得更大
“我们发现喷射速度取决于收缩前蒸汽泡的大小和纤维半径之间的关系,”冈岛康也说
“我们将继续开展这项研究,并试图找到最大化喷射速度和温度的最佳条件,使进一步的激光手术技术更加有效和安全
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