Giáo trình phân tích quy trình vận dụng nguyên lý chu trình cổ điển trong tải dao động p2

Chia sẻ: Nguyencaokyhoc Hoc | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Thêm vào BST

Báo xấu

53
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'giáo trình phân tích quy trình vận dụng nguyên lý chu trình cổ điển trong tải dao động p2', khoa học tự nhiên, vật lý phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình phân tích quy trình vận dụng nguyên lý chu trình cổ điển trong tải dao động p2

gia tèc cña nhµ m¸y ®iÖn nguyªn tö, nhiÖt h¹ch, ®Öm tõ cho c¸c tµu cao tèc, nam ch©m ®iÖn cña c¸c cÇu c¶ng vv Ngµy nay trong c¸c phßng thÝ nghiÖm ng−êi ta ®· nghiªn cøu ®−îc c¸c hîp kim cã thÓ ®¹t tr¹ng th¸i siªu dÉn ë nhiÖt ®é cao, më ra triÓn väng øng dông réng r·i kü thuËt siªu dÉn. 1.2.5 øng dông trong y tÕ vµ sinh häc cry« 1.2.5.1 øng dông trong y tÕ C¸c øng dông cña kü thuËt l¹nh trong y tÕ rÊt phong phó, tõ viÖc ®iÒu hoµ trong c¸c bÖnh viÖn, b¶o qu¶n thuèc trong c¸c buång l¹nh, ®Õn b¶o qu¶n c¸c bé phËn c¬ thÓ. 1. B¶o qu¶n m¸u vµ c¸c bé phËn cÊy ghÐp Ngµy nay, trong c¸c bÖnh viÖn nhu cÇu vÒ m¸u rÊt cao. M¸u ®−îc b¶o qu¶n trong c¸c tñ l¹nh cã nhiÖt ®é +4oC. Tuy nhiªn thêi gian b¶o qu¶n bÞ h¹n chÕ chØ trong vµi tuÇn lÔ, sau ®ã b¾t ®Çu qu¸ tr×nh tan r· hång cÇu (qu¸ tr×nh hemolyse). §Ó b¶o qu¶n l©u vµi th¸ng cÇn t¸ch plasma khái hång cÇu. C¸c bé phËn x−¬ng dïng cÊy ghÐp cÇn duy tr× trong tñ l¹nh nhiÖt ®é thÊp, nhiÖt ®é b¶o qu¶n cµng thÊp thêi gian b¶o qu¶n cµng l©u. ë nhiÖt ®é +2 ®Õn +4oC thêi gian b¶o qu¶n tõ mét ®Õn hai tuÇn, ë nhiÖt ®é - 18oC cã thÓ gi÷ ®−îc trong 6 tuÇn. HiÖn nay ng−êi ta b¶o qu¶n x−¬ng, c¸c bé phËn cÊy ghÐp ë -70oC. C¸c bé phËn cÊy ghÐp cã thÓ ®−îc b¶o qu¶n b»ng ph−¬ng ph¸p sÊy th¨ng hoa. Nh− vËy kh«ng cÇn b¶o qu¶n vµ vËn chuyÓn l¹nh. Ph−¬ng ph¸p sÊy th¨ng hoa gi÷ mét vÞ trÝ quan träng trong kü thuËt b¶o qu¶n c¸c bé phËn cÊy ghÐp lªn c¬ thÓ. Ngµy nay, thÕ giíi ®ang ph¸t triÓn m¹nh ngµnh vi phÈu thuËt, ®Ó gi¶i quyÕt tèt hµng lo¹t c¸c ca phøc t¹p nh− ghÐp d©y thÇn kinh, ghÐp nèi c¸c m¹ch m¸u, can thiÖp trùc tiÕp vµo c¸c tói phång m¹ch m¸u n·o, nèi c¸c m¹ch m¸u da ®Çu vµ m¹ng l−íi huyÕt qu¶n nu«i d−ìng n·o, t¸i lËp sù l−u th«ng cña hÖ thèng ®éng m¹ch vµnh tim vv th× viÖc b¶o qu¶n s½n sµng c¸c phÈm vËt sinh häc ®Ó kÞp thêi thay thÕ lµ mét nhu cÇu rÊt cÊp thiÕt. Mét sè thuèc quÝ ®ßi hái b¶o qu¶n ë nhiÖt ®é tõ –15oC ®Õn – 25oC, vÝ dô nh− cao gan, s÷a ong chóa, c¸c lo¹i thuèc kh¸ng sinh, vv.. 22
HÇu hÕt c¸c thuèc cßn l¹i cÇn ph¶i b¶o qu¶n trong ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é thÊp 2. H¹ th©n nhiÖt nh©n t¹o Trong y tÕ ng−êi ta cßn sö dông l¹nh trong phÈu thuËt víi nh÷ng môc ®Ých chñ yÕu sau: - Lµm l¹nh côc bé t¹i n¬i phÈu thuËt ®Ó g©y tª, gi¶m ®au cho bÖnh nh©n. - Gi¶m trao ®æi chÊt ®Ó ngõng vßng tuÇn hoµn m¸u khi phÈu thuËt. - G©y ngñ nh©n t¹o, ®Ó phÈu thuËt. - −íp x¸c chÕt phôc vô kh¸m, xÐt nghiÖm tö thi hoÆc chê mai t¸ng. Trong c¸c khoa r¨ng hµm mÆt ng−êi ta sö dông c¸c dao mæ l¹nh chuyªn dïng, cã t¸c dông lµm gi¶m ®au khi nhæ r¨ng. Trong khoa m¾t ng−êi ta sö dông kü thuËt l¹nh ®«ng ®Ó lÊy thuû tinh thÓ bÞ ®ôc ra khái m¾t do vËy hiÖu qu¶ ch÷a bÖnh n©ng lªn rÊt cao. §èi víi c¸c bÖnh nh©n ung th−, ng−êi ta dïng N2 láng ®¹t nhiÖt ®é –196oC b¬m bµo khèi ung th− ®Ó diÖt nh÷ng m« ung th− ë ®ã vµ lo¹i trõ hoµn toµn kh¶ n¨ng lan truyÒn cña tÕ bµo ung th− trong c¬ thÓ. Dïng nh÷ng dông cô ©m s©u cho phÐp khö nh÷ng u ¸c tÝnh ë nh÷ng vÞ trÝ khã phÈu thuËt cña c¬ thÓ, lo¹i trõ kh¶ n¨ng di c¨n, h¹n chÕ ®au ®ín. Mét sè ®éng vËt cã giÊc ngñ ®«ng trong kho¶ng thêi gian rÊt l©u mµ vÉn duy tr× ®−îc sù sèng. Muèn vËy ®éng vËt th−êng h¹ th©n nhiÖt xuèng nhiÖt ®é kh¸ thÊp, xÊp xØ nhiÖt ®é m«i tr−êng ®Ó gi¶m trao ®æi chÊt trong c¬ thÓ. Con ng−êi nÕu ®−îc gi¶m th©n nhiÖt nh©n t¹o, sù trao ®æi chÊt trong c¬ thÓ gi¶m xuèng ®¸ng kÓ, nhÞp ®Ëp cña tim gi¶m xuèng. Gi¶m trao ®æi chÊt trong c¬ thÓ vµ qua ®ã gi¶m tiªu hao «xi lµ rÊt cÇn thiÕt trong khi mæ tim. Trong suèt qu¸ tr×nh mæ tim, vßng tuÇn hoµn m¸u ph¶i ngõng ho¹t ®éng nh−ng kh«ng ®−îc g©y ra bÊt kú tæn h¹i nµo. Ngay ë nhiÖt ®é c¬ thÓ 28oC cã thÓ dõng tuÇn hoµn m¸u trong thêi gian 8 phót ®Ó tiÕn hµnh mæ tim. §Ó lµm l¹nh (h¹ th©n nhiÖt) mét bÖnh nh©n ®· g©y mª cã thÓ tiÕn hµnh theo nhiÒu c¸ch, vÝ dô nh− nhóng vµo hçn hîp n−íc vµ n−íc ®¸ hoÆc quÊn quanh th©n mét tÊm mÒn l¹nh. Tõ c¸ch thö nghiÖm trªn sóc vËt ng−êi ta ®· x©y dùng ®−îc mét thiÕt bÞ dïng h¹ th©n nhiÖt vµ ®−îc ®iÒu chØnh rÊt dÔ dµng. BÖnh nh©n ®−îc ®Æt trong mét khoang nhá cã giã l¹nh l−u th«ng, khoang ®−îc lµm b»ng chÊt dÎo trong suèt, bªn 23
d−íi bè trÝ dµn l¹nh vµ qu¹t giã. Kh«ng khÝ ®−îc lµm l¹nh xuèng +4oC ë cöa vµo. NhiÖt ®é giã cã thÓ ®iÒu chØnh xuèng -2oC. Toµn bé c¸c thiÕt bÞ kh¸c cña hÖ thèng l¹nh nh− m¸y nÐn, dµn nãng, tñ ®iÖn, ®−êng èng ®−îc bè trÝ ë phÝa d−íi hép chÊt dÎo, toµn bé ®−îc ®Æt trªn xe nªn di chuyÓn dÔ dµng. Ngoµi ra ®Ó h¹ th©n nhiÖt ng−êi ta cßn sö dông ph−¬ng ph¸p bøc x¹, b»ng c¸ch ®Æt bÖnh nh©n vµo trong mét chiÕc hép, bÒ mÆt xung quanh hép ®−îc lµm l¹nh s©u b»ng polyªtylen. NhiÖt bøc x¹ tõ c¬ thÓ ®−îc bÒ mÆt l¹nh hÊp thô, nh−ng gi¶m thµnh phÇn tæn thÊt l¹nh do ®èi l−u vµ hiÖn t−îng ng−ng tô. Trong c¸c ca mæ khã kh¨n ®ßi hái thêi gian mæ kÐo dµi, nhiÖt ®é th©n nhiÖt ®ßi hái h¹ thÊp h¬n nhiÒu. Tuy nhiªn khi h¹ nhiÖt ®é xuèng thÊp 28 ®Õn 26oC cã nhiÒu nguy c¬ kh«ng thÓ ®−a tim ho¹t ®éng trë l¹i ®−îc. V× vËy ng−êi ta sö dông ph−¬ng ph¸p kh¸c. Trong tr−êng hîp nµy ng−êi ta sö dông ph−¬ng ph¸p lµm l¹nh riªng vßng tuÇn hoµn m¸u. M¸u ®−îc ®−a vµo èng xo¾n ®Æt trong dung dÞch chÊt láng l¹nh vµ ®−îc mét b¬m m¸u (thay chøc n¨ng cña tim) b¬m tuÇn hoµn nh− b×nh th−êng. Tim ®−îc ®−a ra khái vßng tuÇn hoµn ®Ó mæ. B»ng ph−¬ng ph¸p nµy, ng−êi ta cã thÓ ®−a th©n nhiÖt xuèng ®Õn 13oC thËm chÝ thÊp h¬n. Tèc ®é lµm l¹nh phï hîp ®−îc ghi nhËn lµ 1K/phót. Lµm l¹nh m¸u ®−îc tiÕn hµnh gi¸n tiÕp qua n−íc l¹nh ®Ó ®Ò phßng tr−êng hîp nhiÖt ®é m¸u gi¶m xuèng 2oC. N−íc l¹nh ®−îc s¶n xuÊt trong m¸y lµm l¹nh n−íc cã phñ b¨ng ®Ó gi÷ nhiÖt ®é kh«ng ®æi khi ch¶y vµo b×nh lµm l¹nh m¸u. Trong qu¸ tr×nh lµm Êm sau khi mæ n−íc nãng cã nhiÖt ®é 42oC ®−îc cho ch¶y vµo b×nh trao ®æi nhiÖt ®Ó lµm Êm m¸u. 1.2.5.2 Kü thuËt cry« Kü thuËt l¹nh ngµy cµng ®ãng vai trß quan träng trong n«ng, l©m nghiÖp, sinh häc, vi sinh vv.. Kü thuËt l¹nh th©m ®é cßn gäi lµ kü thuËt cry« (-80÷-196oC) ®· hæ trî ®¾c lùc cho viÖc lai t¹o gièng, b¶o qu¶n tinh ®«ng, g©y ®ét biÕn hoÆc c¸c kü thuËt kh¸c trong lai t¹o gièng. Nhê kü thuËt cry« mµ tõ mét con bß ®ùc ng−êi ta ®· cã thÓ thô tinh cho hµng v¹n con c¸i kh¸c nhau, ngay c¶ sau khi ®· chÕt hµng chôc n¨m. ë Mü hiÖn nay cã hµng chôc bÖnh nh©n bÞ c¸c chøng bÖnh nan y ®ang ®−îc −íp sèng chê ®Õn khi con ng−êi cã kh¶ n¨ng ch÷a trÞ c¨n 24
bÖnh ®ã tõ ng−êi bÖnh, ng−êi ta sÏ phôc håi l¹i vµ bÖnh nh©n cã thÓ sèng l¹i ®−îc. NÕu thµnh c«ng cã thÓ ngõng cuéc sèng trong mét thêi gian nhÊt ®Þnh. Tuy nhiªn, hiÖn nay vÉn cßn vÊn ®Ò kü thuËt ch−a gi¶i quyÕt ®−îc, ®ã lµ tÕ bµo thÇn kinh cña c¸c ®éng vËt m¸u nãng kh«ng thÝch hîp víi m«i tr−êng l¹nh nªn nÕu x¸c −íp ®−îc lµm sèng l¹i ®−îc th× t©m t− t×nh c¶m sÏ hoµn toµn thay ®æi. §©y lµ nguyªn nh©n h¹n chÕ sù ph¸t triÓn cña kü thuËt −íp x¸c sèng b»ng l¹nh s©u. 1.2.6 øng dông trong kü thuËt ®o vµ tù ®éng ¸p suÊt bay h¬i cña mét chÊt láng lu«n phô thuéc vµo nhiÖt ®é v× vËy ng−êi ta øng dông hiÖn t−îng nµy trong c¸c dông cô ®o l−êng nh− ®ång hå ¸p suÊt, nhiÖt kÕ, trong c¸c r¬ le ¸p suÊt vv... HiÖu øng nhiÖt ®iÖn ph¶n ¸nh mèi quan hÖ cña ®é chªnh nhiÖt ®é 2 ®Çu cÆp nhiÖt víi dßng ®iÖn ch¹y qua m¹ch cÆp nhiÖt ®iÖn. øng dông hiÖn t−îng nµy ng−êi ta ®· t¹o ra c¸c dông cô ®o nhiÖt ®é, ¸p suÊt hoÆc thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn tù ®éng. 1.2.7 øng dông trong thÓ thao Trong mét sè bé m«n thi ®Êu trong nhµ ng−êi ta duy tr× nhiÖt ®é thÊp ®Ó kh«ng lµm ¶nh h−ëng tíi søc khoÎ vµ n©ng cao thµnh tÝch cña vËn ®éng viªn. Trong hÇu hÕt c¸c nhµ thi ®Êu ®Òu cã trang bÞ c¸c hÖ thèng ®iÒu hoµ kh«ng khÝ. Trong thÓ thao kü thuËt l¹nh ®−îc øng dông kh¸ réng r·i. Trong m«n tr−ît b¨ng nghÖ thuËt, ®Ó t¹o ra c¸c s©n b¨ng ng−êi ta dïng hÖ thèng l¹nh ®Ó t¹o b¨ng theo yªu cÇu. 1.2.7.1 HÖ thèng lµm l¹nh s©n b¨ng Tr−íc ®©y ®Ó lµm l¹nh c¸c s©n b¨ng ng−êi ta th−êng hay sö dông n−íc muèi lµm chÊt t¶i l¹nh. N−íc muèi cã nhiÖt ®é kho¶ng -10oC vµ nhiÖt ®é m«i chÊt l¹nh n»m trong kho¶ng -15 ®Õn -17oC. Do chiÒu dµi èng rÊt lín nªn kh«ng thÓ ph©n bè nhiÖt ®é ®Òu ë tÊt c¶ mäi vÞ trÝ trªn s©n b¨ng. Lý do kh¸c lµ do tiÕt kiÖm nªn c«ng suÊt b¬m tuÇn hoµn n−íc bÞ h¹n chÕ. NhiÖt ®é vµo vµ ra cña n−íc muèi chªnh nhau kho¶ng 3 ®Õn 4K. Mét nh−îc ®iÓm n÷a cña hÖ thèng dïng n−íc muèi lµ lu«n lu«n ph¶i kiÓm tra sù rß rØ cña n−íc muèi, ®Ò phßng hoen rØ kÕt cÊu 25
nÒn vµ g©y r¶ b¨ng. Khi n−íc muèi rß rØ ra líp b¨ng, nhiÖt ®é ®«ng ®Æc cña hçn hîp n−íc muèi gi¶m nªn b¨ng bÞ ch¶y ra. H×nh 1-4 vµ h×nh 1-5 m« t¶ s¬ ®å hÖ thèng l¹nh vµ s¬ ®å hÖ thèng cÊp n−íc muèi lµm l¹nh s©n b¨ng. 4 -8°C -10°C -10°C 2 1 3 1- S©n b¨ng; 2- B¬m n−íc muèi; 3- BÓ n−íc muèi; 4- N−íc muèi vµo ra H×nh 1-4: S¬ ®å lµm l¹nh s©n b¨ng b»ng n−íc muèi Ngµy nay ng−êi ta th−êng sö dông hÖ thèng l¹nh lµm l¹nh trùc tiÕp s©n b¨ng do ®ã cã thÓ kh¾c phôc ®−îc c¸c nh−îc ®iÓm cña hÖ thèng sö dông n−íc muèi lµm chÊt t¶i l¹nh, ngoµi ra cßn ph¸t huy c¸c −u ®iÓm sau: - NhiÖt ®é bay h¬i trùc tiÕp -10oC cao h¬n 5 ®Õn 7K so víi dïng n−íc muèi nªn tiªu tèn n¨ng l−îng cho m¸y nÐn gi¶m 25 ®Õn 35%. - B¬m tuÇn hoµn m«i chÊt l¹nh tiªu tèn n¨ng l−îng chØ b»ng 15 ®Õn 25% n¨ng l−îng tiªu tèn cho b¬m n−íc muèi v× khèi l−îng tuÇn hoµn rÊt nhá. - C¸c ®−êng èng s©n b¨ng ®ì bÞ han rØ h¬n rÊt nhiÒu. - NhiÖt ®é ë mäi vÞ trÝ s©n b¨ng b»ng nhau. 1.2.7.2 TÝnh to¸n t¶i l¹nh s©n b¨ng T¶i l¹nh s©n b¨ng bao gåm c¸c thµnh phÇn sau: - Dßng nhiÖt truyÒn tõ nÒn ®Êt lªn: ë tr¹ng th¸i c©n b»ng dßng nhiÖt nµy t−¬ng ®èi nhá. - Dßng nhiÖt tõ kh«ng khÝ: Dßng nhiÖt tõ kh«ng khÝ bao gåm c¶ dßng nhiÖt hiÖn lÉn nhiÖt Èn, tuú thuéc vµo tèc ®é kh«ng khÝ, nhiÖt ®é kh«ng khi trªn bÒ mÆt b¨ng. §Ó cã mét líp kh«ng khÝ l¹nh ë trªn cã thÓ lµm t−êng bao chung quanh s©n b¨ng cao h¬n. §èi víi s©n b¨ng 26