| Form of studies |
Master |
| Title of the study programm |
Engineering Technology, Mechanics and Mechanical Engineering |
| Title in original language |
Medicīnisko Ventilatoru Mehāniskais Dizains. |
| Title in English |
Mechanical Design of Medical Ventilators. |
| Department |
Faculty Of Civil And Mehanical Engineering |
| Scientific advisor |
Sabīne Upnere |
| Reviewer |
Ilmārs Vīksne |
| Abstract |
Šis maģistra darbs ir veltīts vienkāršota Venturi principā balstīta medicīniskā ventilatora moduļa mehāniskajai projektēšanai un modelēšanai. Modelis tika izveidots SolidWorks vidē, un tas sastāv no 12 atsevišķām sastāvdaļām, tostarp galvenā korpusa, Venturi serdes ieliktņa, diafragmas, vārsta pamata, vārsta, atsperes, spiediena pieslēgvietām, ieplūdes un izplūdes savienotājiem, sensora korpusa un ārējā apvalka. Pētījumā tiek analizēts, kā gaisa plūsmas ātrums un strukturālā uzvedība ietekmē ventilatora darbību.
Darbā tiek sniegta padziļināta ventilatora sistēmas izpēte, ietverot tās darbības principus, šķidrumu dinamiku, strukturālo mehāniku un šķidruma–struktūras mijiedarbības (FSI) koncepciju. Tiek izmantota vienvirziena FSI pieeja, kurā skaitliskās hidrodinamikas modelēšanā iegūtie spiediena sadalījumi tiek pārnesti uz strukturālo risinātāju kā slodzes. Skaitliskās modelēšanas eksperimenti ar ANSYS Fluent un ANSYS Structural tika veikti diviem dažādiem plūsmas ātrumiem — 30 L/min un 60 L/min — un diviem materiāliem: ABS un alumīnija sakausējumam 6061-T6.
Galvenais secinājums ir tāds, ka plūsmas ātruma palielināšana izraisa lielāku spiediena starpību un augstāku turbulences kinētisko enerģiju Venturi kanālā. Vienvirziena FSI strukturālās analīzes parāda ļoti zemas Von Mises sprieguma un kopējās deformācijas vērtības abiem materiāliem, un drošības koeficients visos gadījumos ir 15. Diafragmas biezuma pētījums atklāj, ka membrānas biezuma samazināšana palielina spriegumu un deformāciju, savukārt drošības koeficients saglabājas 15 pat visplānākajā gadījumā — 0,25 mm. Rezultāti tiek apspriesti ISO 80601-2-12 standarta ietvaros, parādot, ka piedāvātais dizains atbilst paredzamajam drošības līmenim attiecībā uz veiktspējas un strukturālo integritāti.
Šis maģistra darbs satur 97 lappuses un sastāv no 6 nodaļām, 46 attēliem, 9 tabulām un 34 literatūras avotiem, kas sniedz padziļinātu informāciju par pētījuma tēmu. |
| Keywords |
Medicīniskais Ventilators, Venturi Plūsma, CFD, FSI, Strukturālā Analīze, ISO 80601-2-12, Diafragma, k-omega SST, k-epsilon, ABS, Alumīnija Sakausējums |
| Keywords in English |
Medical Ventilator, Venturi flow, CFD, FSI, Structural Analysis, ISO 80601-2-12, Diaphragm, k-omega SST, k-epsilon, ABS, Aluminium Alloy 6061-T6 |
| Language |
eng |
| Year |
2026 |
| Date and time of uploading |
21.05.2026 12:27:49 |
