肺部疾病对人类健康影响巨大:许多肺部疾病目前无法治愈,需要持续治疗。由于便携式吸入器易于使用且可融入日常生活,因此成为患者的首选治疗选择。人们尝试替代排放温室气体的便携式吸入器,并因此产生了便携式水基系统,即所谓的软雾吸入器(SMI)。然而,与市场上的推进剂驱动系统相比,SMI 气雾化装置在致病安全性方面仍然存在缺点,硅占用空间较大,并且必须在洁净室环境中制造。本论文开发了三种不同类型的喷嘴,在病原体安全性、制造成本和气雾化性能方面对现有技术进行了改进。新型 3D 打印整体式涡流喷嘴首次能够在洁净室环境之外制造这种气雾化装置。该装置能够将易碎且剪切敏感的大分子药物温和地雾化。一种处理和封装硅 MEMS 的新方法使得世界上最小的便携式吸入器水基喷嘴得以展示,其硅面积仅为 1/6 平方毫米。为了改善 SMI 设备缺乏致病安全性的问题,开发了一种带阀喷嘴,可以有效地在喷嘴处密封吸入装置,防止运动肠道细菌的致病内生。这一发展可能使环保型 SMI 能够改善多种肺部疾病的治疗。
气溶胶沉积 (AD) 可通过气流中的粒子沉积形成致密涂层;在 AD 中,气溶胶通过收敛-发散喷嘴,以超音速粒子速度促进惯性粒子撞击所需基材。与热喷涂方法不同,AD 可以在接近室温下应用;与冷喷涂不同,在 AD 中,气溶胶通常在喷嘴上游处于大气压下。尽管之前已成功演示了 AD,但与 AD 系统中粒子运动相关的许多方面仍不太清楚。在这项工作中,我们模拟了具有平面基材的狭缝型收敛-发散喷嘴的典型 AD 工作条件下的可压缩流场分布和粒子轨迹。在检查流体流动分布时,我们发现速度和压力分布以及冲击结构对喷嘴的上游和下游工作压力很敏感。这些最终会影响粒子撞击速度。重要的是,在 AD 中,粒子阻力状态是动态的;粒子克努森数和马赫数都可以相差几个数量级。为了辅助粒子轨迹模拟,我们训练了一个神经网络,根据现有实验数据、理论极限和新的直接模拟蒙特卡罗 (DMSC) 结果预测粒子上的阻力。基于神经网络的阻力定律取决于马赫数和克努森数,与 DSMC 模拟数据相比,其一致性比预先存在的相关性更好。借助该定律,粒子轨迹模拟结果表明,对于给定的粒子密度,存在一个最佳粒子直径,以最大化粒子撞击速度。我们还发现,在 AD 中,粒子会经历与尺寸相关的惯性聚焦,即存在一个特定的粒子直径,其中粒子沉积线宽最小。小于此直径的粒子聚焦不足,大于此直径的粒子聚焦过度,因此在两种情况下都有较大的沉积线宽。使用轨迹模拟,我们还开发了一个框架,可用于评估喷嘴上游任何气溶胶尺寸分布函数的位置相关质量、动量和动能通量到沉积基质的通量。结果表明,对于实验室可达到的典型气溶胶浓度,动能通量可以接近在具有相变的对流传热中通常观察到的量级,因此 AD 中的平动能到热能的传递可能是形成致密涂层的关键因素。关键词:气溶胶沉积;收敛-发散喷嘴,惯性聚焦;惯性撞击;直接模拟蒙特卡罗
Spraymec 8100 VC SD 是一款移动式混凝土喷涂机,适用于中型至大型隧道施工项目。其久经考验的带喷枪的喷涂操纵器操作简单,工作范围广。可选的 SmartSpray 系统可帮助操作员进行喷涂,简化喷嘴引导,减少反弹,提高效率,最终提高喷涂质量。可靠且容量大的车载压缩机可实现高质量的喷射混凝土喷涂,而带有大直径钢管和软管的输送和喷嘴系统可最大限度地降低堵塞风险。
摘要。通过总反射X射线荧光(TXRF)进行了优化的分类喷嘴的排列,已开发出一种新的级联冲击器。txrf提供了几个绝对质量图的范围内的检测极限,因此为气溶胶颗粒中重元的元素分析带来了巨大的潜力。要充分利用这种高灵敏度,必须在TXRF仪器的有效分析区域中收集颗粒,该仪器通常比商用撞击器或过滤器的典型沉积模式小。这是通过直径小于5 mm的圆形区域内的分类喷嘴的新型紧凑排列来实现的。从内部到喷嘴簇外部的喷嘴间距的密度降低,可以持续跨流量条件,从而最大程度地减少了单个喷嘴的相互震动。将多阶段级联撞击器的设计显示为单独采样PM 10,PM 2。5和PM 1大小分数。考虑到TXRF分析的高灵敏度,已经采取了建设性措施来防止损耗撞击物材料,这可能导致有条不紊的空白值。既无法观察到损耗和交叉污染的实验验证措施。此外,已经开发了一种新的自旋涂层方法,这使得可以在样品载体上涂上薄而定义的粘合剂层,具有良好的可配合性。在德国柏林Potsdamer Platz的一个案例研究中应用撞击器的应用表明,以中等体积的流量为5 lmin-1,在30分钟内收集的粒子质量是可重复的TXRF TXRF分析(Fe,Zn,Zn,Zn,
摘要。工业上,为了获得不同的钢微观结构,人们长期使用运行台 (ROT)。钢的微观结构受冷却速度控制,而冷却速度又取决于各种因素,如板材速度、喷嘴组距离、冷却剂流速等。因此,要获得新的钢种,需要对所有这些参数进行适当的组合设置。从实验室规模的 ROT 观察到的数据(如上喷嘴距离、下喷嘴距离和冷却剂质量流速)可用于找出冷却速度,这是实现钢所需性能的重要参数。这里使用人工神经网络在观察到的数据和热力学参数之间建立经验关系,这将决定冷却速度并对其进行验证。
摘要 NASA HR-1 是一种高强度 Fe-Ni 高温合金,旨在抵抗高压、氢环境脆化、氧化和腐蚀。NASA HR-1 最初由 NASA 于 1990 年代开发,源自 JBK-75,旨在提高高压氢环境中的强度和延展性。NASA HR-1 的化学配方旨在满足液体火箭发动机应用的要求,特别是在高压氢环境中使用的部件。最近使用增材制造 (AM) 的发展使这种材料成为快速分析和制造推进技术 (RAMPT) 计划下的通道冷却喷嘴和其他液体火箭发动机部件应用的有吸引力的选择。RAMPT 计划已确定基准,以全面发展和表征 NASA HR-1 材料。NASA HR-1 满足液体火箭发动机部件的材料要求,包括良好的抗氢性、高导电性、良好的低周疲劳性能以及高热通量环境中通道冷却喷嘴的高伸长率和强度。初步开发和特性描述已完成,使用吹粉定向能量沉积 (DED) 和激光粉末床熔合 (L-PBF) 增材制造技术开发材料测试样品和喷嘴硬件。NASA HR-1 粉末已从多家粉末供应商处采购并进行了特性描述,一系列开发和硬件样品已使用 DED 和 L-PBF 完成制造。材料特性描述包括热处理开发、金相学、化学评估、机械测试、热物理性能测量以及相关喷嘴硬件的制造以证明可行性。本文介绍了该工艺和早期材料开发的结果,并提供了包括硬件制造在内的未来开发工作。