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龍圖騰網(wǎng)恭喜南京安立格有限公司申請(qǐng)的專(zhuān)利一種膜式人工肺傳質(zhì)性能的計(jì)算方法獲國(guó)家發(fā)明授權(quán)專(zhuān)利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專(zhuān)利權(quán)由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN116542180B 。

龍圖騰網(wǎng)通過(guò)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-04-15發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?專(zhuān)利號(hào)為：202310655789.3，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G06F30/28；該發(fā)明授權(quán)一種膜式人工肺傳質(zhì)性能的計(jì)算方法是由張志炳;孫海寧;李磊;臧慧;張子劼;周政設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2023-06-02向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專(zhuān)利申請(qǐng)。

本一種膜式人工肺傳質(zhì)性能的計(jì)算方法在說(shuō)明書(shū)摘要公布了：本發(fā)明提供了一種膜式人工肺傳質(zhì)性能的計(jì)算方法，其中計(jì)算條件為：1穩(wěn)態(tài)和恒溫條件下，膜式人工肺的膜纖維隨著長(zhǎng)度均勻分布；2氧氣和二氧化碳為理想氣體，去離子水為穩(wěn)態(tài)層流流動(dòng)，沒(méi)有軸向擴(kuò)散；3氣液流速均勻恒定；4氧氣和二氧化碳在去離子水中的溶解度適用亨利定律；所述計(jì)算方法包括如下步驟：建立氧氣傳質(zhì)過(guò)程中的常微分方程和二氧化碳溶解在去離子水中時(shí)傳質(zhì)過(guò)程中的常微分方程。本發(fā)明通過(guò)計(jì)算膜式人工肺的氧氣和二氧化碳的兩側(cè)傳質(zhì)性能，來(lái)探究氣液流速對(duì)氧氣和二氧化碳的總傳質(zhì)系數(shù)的影響以及氧氣和二氧化碳傳質(zhì)速率的模擬計(jì)算結(jié)果，為后續(xù)膜式人工肺的臨床研究和應(yīng)用提供實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和理論依據(jù)。

本發(fā)明授權(quán)一種膜式人工肺傳質(zhì)性能的計(jì)算方法在權(quán)利要求書(shū)中公布了：1.一種膜式人工肺傳質(zhì)性能的計(jì)算方法，其特征在于，計(jì)算條件為：1）穩(wěn)態(tài)和恒溫條件下，膜式人工肺的膜纖維隨著長(zhǎng)度均勻分布；2）氧氣和二氧化碳為理想氣體，去離子水為穩(wěn)態(tài)層流流動(dòng)，沒(méi)有軸向擴(kuò)散；3）氣液流速均勻恒定；4）氧氣和二氧化碳在去離子水中的溶解度適用亨利定律；所述計(jì)算方法包括如下步驟：在上述條件下，建立氧氣傳質(zhì)過(guò)程中的常微分方程： （1）在上述條件下，二氧化碳溶解在去離子水中，建立二氧化碳傳質(zhì)過(guò)程中的常微分方程： （2）式（1）和式（2）中，為去離子水流動(dòng)速率，單位為m·s-1；、為氧氣在去離子水液相側(cè)和氧氣氣相側(cè)中的質(zhì)量濃度，單位為mg·L-1，為二氧化碳在去離子水液相側(cè)中的質(zhì)量濃度，為二氧化碳擴(kuò)散到氧氣氣相側(cè)中的質(zhì)量濃度，單位為mg·L-1；K為總傳質(zhì)系數(shù)，單位為m·s-1；a為膜式人工肺的表面積和體積的比值，單位為m2·m-3；z為膜式人工肺的膜絲長(zhǎng)度，單位為m；其中，式（1）和式（2）中，總傳質(zhì)系數(shù)K的求解方法包括如下步驟：氣相在氧氣傳質(zhì)過(guò)程中的傳質(zhì)關(guān)聯(lián)式為： （3）Dg為氣相擴(kuò)散系數(shù)，計(jì)算公式為： （4）式（3）和式（4）中，Shg為氣相舍伍德數(shù)，kg為氣相傳質(zhì)系數(shù)，單位為m·s-1；de為膜式人工肺的纖維直徑，單位為m；L為膜式人工肺的膜纖維長(zhǎng)度，單位為m；Dg為氣相擴(kuò)散系數(shù)，單位為m2·s-1；T為溫度，單位為K；P為通入的氧氣總壓，單位為Pa；VA、VB為氣相的分子質(zhì)量，單位為g·mol-1；、為氣相在正常沸點(diǎn)時(shí)液態(tài)克摩爾容積，單位為cm3·gmol-1；對(duì)于氣相在膜式人工肺的孔道內(nèi)的流動(dòng)，非濕潤(rùn)狀態(tài)下的傳質(zhì)關(guān)聯(lián)式為： （5）式（5）中，km為膜式人工肺的孔道傳質(zhì)系數(shù)，單位為m·s-1；Dg為氣相擴(kuò)散系數(shù)，單位為m2·s-1；ε為膜式人工肺上孔道的孔隙率；為曲率因子，為；δ為膜式人工肺的膜壁厚，單位為m；氣相在去離子水傳質(zhì)過(guò)程中的傳質(zhì)關(guān)聯(lián)式為： （6）式（6）中，Shl為液相舍伍德數(shù)，kl為去離子水傳質(zhì)系數(shù)，單位為m·s-1；de為膜式人工肺的膜纖維直徑，單位為m；L為膜式人工肺的膜纖維長(zhǎng)度，單位為m；Dl為氣相在去離子水中的擴(kuò)散系數(shù)，單位為m2·s-1；計(jì)算總傳質(zhì)系數(shù)K，公式為： （7）式（7）中，H為亨利常數(shù)；其中，式（3）和式（6）中雷諾數(shù)Re的求解公式為： （8）其中，式（3）和式（6）中施密特?cái)?shù)Sc的求解公式為： （9）式（8）和式（9）中，de為直徑，單位為m；u為流體流速，單位為m·s-1；ρ為流體密度，單位為kg·m-3；μ為流體黏度，單位為Pa·s；D為擴(kuò)散系數(shù)，單位為m2·s-1；將式（7）的結(jié)果代入式（1）和式（2）中，分別求得氧氣和二氧化碳的傳質(zhì)速率，即為模擬值，表征膜式人工肺的傳質(zhì)性能。

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