Quantification of jet flow by momentum analysis. Uno studio in vitro sul flusso doppler a colori

Precedenti indagini hanno dimostrato che la dimensione di un getto rigurgitante valutata mediante mappatura del flusso Doppler a colori è influenzata indipendentemente dalla portata e dalla velocità (o pressione di pilotaggio) del getto. La teoria della fluidodinamica prevede che la quantità di moto del getto (data dalla portata dell’orifizio moltiplicata per la velocità) dovrebbe prevedere al meglio l’aspetto del getto nella camera di ricezione e anche che questa quantità di moto dovrebbe rimanere costante per tutto il getto. Per testare questa ipotesi, abbiamo misurato l’area del getto rispetto alla pressione di guida, alla portata, alla velocità, all’area dell’orifizio e alla quantità di moto e abbiamo dimostrato che la quantità di moto è il parametro ottimale del getto: area del getto = 1,25 (quantità di moto).28, r = 0,989, p inferiore a 0,0001. Tuttavia, la natura molto curvilinea di questa funzione indicava che il vincolo della camera influenzava fortemente l’area del getto, il che limitava la capacità di prevedere la quantità di moto del getto dall’area del getto osservata. Per aggirare questa limitazione, abbiamo analizzato le velocità di per sé all’interno della mappa del flusso Doppler. Per i getti formati da 1-81 mm Hg di pressione di guida attraverso orifizi di 0,005-0,5 cm2, la distribuzione della velocità ha confermato la previsione fluidodinamica: profili gaussiani (a forma di campana) attraverso il getto ad ogni livello con la velocità della linea centrale che decade inversamente con la distanza dall’orifizio. Inoltre, la quantità di moto è stata calcolata direttamente dalle mappe di flusso, che era relativamente costante all’interno del getto e in buon accordo con la quantità di moto del getto nota all’orifizio (r = 0,99). Infine, la quantità di moto misurata è stata divisa per la velocità dell’orifizio per ottenere una stima accurata della portata dell’orifizio (r = 0,99). La quantità di moto è stata anche divisa per il quadrato della velocità per produrre un’area effettiva dell’orifizio (r = 0,84). Concludiamo che la quantità di moto è il parametro a getto singolo che meglio predice l’area di colore visualizzata dalla mappatura del flusso Doppler. La quantità di moto può essere misurata direttamente dalle velocità all’interno della mappa di flusso e, se combinata con la velocità dell’orifizio, la quantità di moto fornisce una stima accurata della portata e dell’area dell’orifizio.

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