Quantification of jet flow by momentum analysis. Un estudio de flujo Doppler color in vitro

Investigaciones previas han demostrado que el tamaño de un chorro regurgitante, evaluado mediante el mapeo de flujo Doppler color, se ve afectado de forma independiente por el caudal y la velocidad (o presión de conducción) del chorro. La teoría de la dinámica de fluidos predice que el momento del chorro (dado por el caudal del orificio multiplicado por la velocidad) debería predecir mejor la apariencia del chorro en la cámara receptora y también que este momento debería permanecer constante a lo largo del chorro. Para probar esta hipótesis, medimos el área del chorro versus la presión de conducción, el caudal, la velocidad, el área del orificio y el momento y mostramos que el momento es el parámetro óptimo del chorro: área del chorro = 1.25 (momento).28, r = 0,989, p menos de 0,0001. Sin embargo, la naturaleza muy curvilínea de esta función indicó que la restricción de la cámara afectaba fuertemente el área del chorro, lo que limitaba la capacidad de predecir el momento del chorro a partir del área del chorro observada. Para sortear esta limitación, analizamos las velocidades per se dentro del mapa de flujo Doppler. Para los chorros formados por una presión de conducción de 1-81 mm Hg a través de orificios de 0,005-0,5-cm2, la distribución de la velocidad confirmó la predicción dinámica del fluido: perfiles gaussianos (en forma de campana) a través del chorro en cada nivel con la velocidad de la línea central decayendo inversamente con la distancia desde el orificio. Además, el momento se calculó directamente a partir de los mapas de flujo, que era relativamente constante dentro del chorro y en buen acuerdo con el momento conocido del chorro en el orificio (r = 0,99). Finalmente, el momento medido se dividió por la velocidad del orificio para obtener una estimación precisa del caudal del orificio (r = 0,99). El momento también se dividió por el cuadrado de velocidad para obtener un área de orificio efectiva (r = 0,84). Concluimos que el momento es el parámetro de chorro único que mejor predice el área de color mostrada por el mapeo de flujo Doppler. El momento se puede medir directamente a partir de las velocidades dentro del mapa de flujo, y cuando se combina con la velocidad del orificio, el momento proporciona una estimación precisa del caudal y el área del orificio.

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