R404a雾冷却表面传热特性的时喷空不均匀性
2015-08-20王锐周致富白飞龙陈斌王国祥
王锐,周致富,白飞龙,陈斌,王国祥,2
(1 西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室,陕西 西安 710049;2 美国Akron 大学机械工程系,Ohio Akron 44325)
引 言
葡萄酒色斑(port wine stain,PWS)是一种无法自愈的先天性血管畸形,表现为真皮浅层毛细血管数量过多,常出现在患者面部或颈部等暴露位置,给患者带来容貌损害及心理障碍[1]。PWS 的传统治疗方法有同位素放射、冷冻、手术切除等[2],但治疗效果不佳。目前激光已成为治疗PWS 首选方法,其治疗原理是病灶血管中的血红蛋白优先吸收特定波长激光能量并发生不可逆热破坏[3-4]。临床广泛使用的是波长585 nm 和595 nm 的脉冲染料激光,然而表皮中的黑色素对可见光波段的激光都有较强的吸收,易导致皮肤的爆皮、瘢痕、硬化、色素沉着等并发症,且使激光携带的能量难以到达病灶血管,使得治疗效率低、疗效差[5-6]。
1995年,Nelson 等[7]提出了以R134a 为工质的制冷剂喷雾冷却(cryogen spray cooling,CSC)表皮的方式。在激光作用于皮肤之前,将饱和制冷剂液体喷射到皮肤表面,低沸点高挥发性的低温制冷剂液滴冲击皮肤表面,可将皮肤表面温度迅速降低50℃以上。由于CSC 作用时间只有数十毫秒,可快速冷却病变处的表皮组织,而对病变血管组织影响很小,从而达到空间选择性的冷却效果[8]。
当前临床使用的CSC 制冷剂为R134a,其常压下沸点温度为-26.07℃,提供的冷量有限,不足以对黑色素含量较高的深肤人种PWS 患者提供有效的表皮冷保护[9]。相较于R134a,R404a 具有更低的沸点(常压下-46.5℃)和更强的挥发性,且具有环境友好性及对人体无害性,有望成为改善深肤色人种皮肤病患者治疗效果的新型制冷剂[10]。……
