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直立式聚丙烯输液袋是采用材料聚丙烯经过成型吹制而成的软袋,在输液过程中能够不依靠空气回路而在气压作用下自流排空。既杜绝了空气污染,又解决了软袋微漏的难题。而输液袋中的气液比问题一直是影响输液袋性能的重要原因之一,本文在考虑排空时药液滴速的前提下,兼顾降低成本,运用伯努利方程,流量方程等理论计算,并采用基于CFD流场分析方法对直立式聚丙烯输液袋内部流场进行数值模拟,以得到最佳的气液比,提高直立式聚丙烯的整体性能。论文的主要工作如下:(1)运用流体力学中的伯努利方程、能量方程、管路损失等计算,得到满足排空时刻滴速情况下直立式聚丙烯输液袋的排空条件。(2)通过UG7.0对直立式聚丙烯输液袋三维建模,以计算流体动力学为基础,运用CFD软件对直立式聚丙烯输液袋进行数值模拟与分析。模拟出了250m1输液袋输液过程中压力场、速度场。通过数值模拟得到任意体积输液瓶的最佳排空条件实验模型,为今后公司开发新产品提供依据。(3)通过搭建实验台,运用物理及医学知识,获得一种输液袋内压力测量方法及人体静压模拟装置,并得到了液位下降高度与滴速及压力的相关实验数据。(4)通过实验得出已知输液袋内压力及滴速变化规律,进行最佳气液比实验得出已知的三种输液袋的最佳气液比,通过数值分析方法及软件模拟得出区间内的目标函数。得到任意体积输液袋的最佳气液比参数组合。(5)建立了任意体积的输液瓶的最佳气液比的数学模型,为药厂的产品设计提供理论指导。研究发现,输液软瓶材料的力学性能,初始气液比,悬挂高度、针头内径的大小是影响输液软瓶在满足一定滴速条件下排尽的最重要四个因素。为能从原理层面解释输液软瓶的排空性能,给新输液软瓶的开发和研究提供理论依据,必须要知道这种无泄漏输液软瓶中的药液在输液过程中的流动状况,为此实验采用流动分析软件,对输液过程进行数值分析,从而得到在满足一定滴速情况下(最低滴速为40滴/min)达到自排空的条件。本文通过流体力学为基础,以提高效率、降低成本,获取最佳气液比参数为目标,对直立式聚丙烯输液袋进行了相关理论计算,并对直立式聚丙烯输液过程进行了流场数值模拟,搭建实验台,运用MATLAB对实验数据进行曲线拟合,得到液位下降高度与压力及液位下降高度与滴速变化的数学模型,进一步得到最佳气液比。为直立式聚丙烯输液袋输液过程模拟的研究与开发提供了参考和思路。