Siltuma apmaiņas procesu skaitliskā analīze jaundzimušo aprūpes iekārtās

Abstract

Pētījuma mērķis ir jau ilgi praksē pielietoto jaundzimušu pacientu sildītāju (HDLS) sa līdzināt ar uzņēmuma SIA “Armgate” izstrādāto risinājumu (LDHS) un veikt iekārtas darbības parametrisku analīzi. Esošais risinājums var sekmēt nelabvēlīgu termisku ap stākļu veidošanos, kas var radīt veselības problēmas. Programmā Ansys Fluent 18.0 tika izstrādāti stacionāri 3D skaitliski modeļi abu veidu iekārtām, un tie tika veiksmīgi validēti ar eksperimentu datiem. Aprēķinu rezultāti parādīja, ka LDHS iekārta var nodro šināt ievērojami homogēnāku siltuma plūsmas blīvuma sadalījumu uz pacienta virsmas. Sadalījums kļūst vienmērīgāks, palielinoties apkārtējās vides temperatūrai, samazinoties sildītāja virsmas temperatūrai un pacienta vielmaiņas radītajam siltumam.

The main objective of this work is to compare the device used for maintaining a healthy body temperature in neonates that has been used in practice for years (HDLS) with a newly designed device (LDHS) by the company “Armgate”, Ltd., as well as performing a parametric analysis of it. The existing heaters have been shown to create adverse thermal conditions for newly born children. Numerical models of the devices were developed using the CFD program Ansys Fluent 18.0 and then successfully validated with experimental data. It was found that the LDHS device does provide a significantly more even heat f lux density distribution on the surface of the patient. Furthermore, the heat flux density distribution is more homogeneous when the ambient temperature is higher, the heating surface temperature is lower, and the metabolic body heat is lower.