Quantification of jet flow by momentum analysis. Une étude de débit Doppler couleur in vitro

Des études antérieures ont montré que la taille d’un jet régurgitant telle qu’évaluée par cartographie de débit Doppler couleur est indépendamment affectée par le débit et la vitesse (ou la pression motrice) du jet. La théorie de la dynamique des fluides prédit que le moment du jet (donné par le débit de l’orifice multiplié par la vitesse) devrait mieux prédire l’apparition du jet dans la chambre de réception et que ce moment devrait rester constant tout au long du jet. Pour tester cette hypothèse, nous avons mesuré la surface du jet en fonction de la pression motrice, du débit, de la vitesse, de la surface de l’orifice et de l’élan et avons montré que l’élan est le paramètre optimal du jet: surface du jet = 1,25 (élan).28, r = 0,989, p inférieur à 0,0001. Cependant, la nature très curviligne de cette fonction indique que la contrainte de chambre affecte fortement la zone du jet, ce qui limite la capacité de prédire le moment du jet à partir de la zone du jet observée. Pour contourner cette limitation, nous avons analysé les vitesses en soi dans la carte d’écoulement Doppler. Pour les jets formés par une pression d’entraînement de 1 à 81 mm de mercure à travers des orifices de 0,005 à 0,5 cm2, la distribution de vitesse a confirmé la prédiction dynamique du fluide: profils gaussiens (en forme de cloche) à travers le jet à chaque niveau, la vitesse de l’axe se désintégrant inversement avec la distance de l’orifice. De plus, la quantité de mouvement a été calculée directement à partir des cartes d’écoulement, qui était relativement constante à l’intérieur du jet et en bon accord avec la quantité de mouvement connue au niveau de l’orifice (r = 0,99). Enfin, le moment mesuré a été divisé par la vitesse de l’orifice pour donner une estimation précise du débit de l’orifice (r = 0,99). La quantité de mouvement a également été divisée par le carré de la vitesse pour donner la surface effective de l’orifice (r = 0,84). Nous concluons que l’élan est le paramètre de jet unique qui prédit le mieux la zone de couleur affichée par le mappage de flux Doppler. La quantité de mouvement peut être mesurée directement à partir des vitesses dans la carte d’écoulement, et lorsqu’elle est combinée à la vitesse de l’orifice, la quantité de mouvement fournit une estimation précise du débit et de la surface de l’orifice.

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