激光治疗PWS中制冷剂喷射冷却过程的数值模拟

工程热物理学报 , 2008, 29(12): 2107-2110.

激光治疗PWS中制冷剂喷射冷却过程的数值模拟

李东 ^1, , 何雅玲 ^2, , 王国祥 ^3, , 刘迎文 ^4, , 肖杰 ^5,

1.西安交通大学能源与动力工程学院,动力工程多相流国家重点实验室,陕西,西安,710049

2.西安交通大学能源与动力工程学院,动力工程多相流国家重点实验室,陕西,西安,710049

3.西安交通大学能源与动力工程学院,动力工程多相流国家重点实验室,陕西,西安,710049

4.西安交通大学能源与动力工程学院,动力工程多相流国家重点实验室,陕西,西安,710049

5.西安交通大学能源与动力工程学院,动力工程多相流国家重点实验室,陕西,西安,710049

基金项目: 教育部高等学校博士学科点专项科研基金(20070698009) 国家自然科学基金(50521604)

关键词：制冷剂喷射冷却 , 葡萄酒色斑 , 数值模拟

NUMERICAL SIMULATION OF CRYOGEN SPRAY COOLING DURING THE LASER TREATMENT OF PORT WINE STAIN

本文采用有限容积法对制冷剂喷射冷却(Cryogen spray cooling,CSC)过程进行了数值分析,研究了皮肤组织温度场随时间、空间的分布规律,初步分析了喷射过程中可能发生的冷损伤.探讨了不同喷嘴距离对于喷射换热过程的影响.结果表明:本文的模拟结果定性符合文献中的试验结果;由于制冷剂喷射不均匀性带来的冷保护不足问题可以通过适当延长冷却时间(如大于80 ms)加以避免;低温制冷剂带来的冷损伤仅局限于浅表皮层,不会对人体造成伤害;喷射距离对于整个换热过程的影响非常有限,可以较为自由地布置喷嘴位置.

参考文献

[1]	J W Tunnell;J S Nelson;J H Torres et al.Epidermal Protection with Cryogen Spray Cooling During High Fluence Pulsed Dye Laser Irradiation:An Ex Vivo Study[J].Lasers Surg Meal,2000,27:373-383.
[2]	Pikkula BM;Torres JH;Tunnell JW;Anvari B .Cryogen spray cooling: Effects of droplet size and spray density on heat removal.[J].Lasers in surgery and medicine,2001(2):103-112.
[3]	Verkruysse W;Majaron B;Tanenbaum BS;Nelson JS .Optimal cryogen spray cooling parameters for pulsed laser treatment of port wine stains.[J].Lasers in surgery and medicine,2000(2):165-170.
[4]	Guillermo Aguilar;Guo-Xiang Wang;J Stuart Nelson .Effect of spurt duration on the heat transfer dynamics during cryogen spray cooling[J].Physics in medicine and biology,2003(14):2169-2181.
[5]	Franco W;Liu J;Wang GX;Nelson JS;Aguilar G .Radial and temporal variations in surface heat transfer during cryogen spray cooling[J].Physics in medicine and biology,2005(2):387-397.
[6]	华泽钊;任禾盛.低温生物医学技术[M].北京:科学出版社,1993

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