牙科高速气动涡轮手机特性地研究

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1、万方数据摘要摘要在口腔医疗临床应用中，高速气动涡轮手机是常用的牙科医疗器械之一。高速气动涡轮手机不仅能提高临床治疗的效率和效果，而且可减轻患者治疗过程中的疼痛。因而，高速气动涡轮手机的应用日益广泛，同时其噪声、效率、舒适度等性能指标也备受关注。目前市场上国产高速气动涡轮手机的工作噪声大多高于国家标准规定的70dB，影响患者和医生的听力。因此，有效降低高速气动涡轮手机的噪声是行业不断追求的目标，具有重要的研究价值与应用意义。高速气动涡轮手机结构精细，内部流场复杂，其设计对高速气动涡轮手机噪声、效率等性能具有重要

2、影响。近年来随着计算流体动力学（CFD）技术的发展，运用CFD分析软件对流体噪声的模拟分析，已经逐渐成为一种优化设计的重要技术手段。本文采用CFD商业软件Fluent对高速气动涡轮手机内部的气动流场进行模拟分析，采用Lighthill声学类比法的FW-H方程预测手机的气动噪声，研究降低气动噪声方法并优化结构，以期为高速气动涡轮手机的优化设计提供借鉴。课题主要的工作内容如下：1.涡轮样机的结构设计与分析。重点研究高速涡轮的结构原理，并对高速气动涡轮手机物理模型进行空气动力学分析。同时，对设计样机进行实际工作参数

3、测量（包括进出气口压力值、转速、噪声等），验证样机设计的合理性。2.基于Fluent对高速气动涡轮手机样机的噪声分析。对高速气动涡轮手机离散化建模、确定算法、网格类型、边界条件、噪声模拟预测分析，确定噪声源。3.高速气动涡轮手机低噪声优化设计。基于模拟分析确定的噪声源，对不同筒体和涡轮结构的高速气动涡轮手机进行噪声模拟分析，获取各几何参数下高速气动涡轮手机的噪声结果，分析参数变化对噪声的影响，以此对结构参数进行优化，获得最优的结构设计参数。4.结果验证。基于上述最优结构设计参数，加工、组装样机，测试运行参数，

4、并与模拟数据进行对比分析，验证优化效果并得出结论。关键词：CFDFluent噪声模拟优化I万方数据AbstractAbstractAmongtheconventionalapplicationstodentalclinic,thehigh-speedairturbinehandpieceisoneofthemajordentalmedicaldevices.Thehandpiececannotonlyimprovetheefficiencyandeffectofdentalclinicaltreatment,

5、butalsoreducethepainofthepatientsintheprocessoftreatment.Withtheincreasinglywideapplicationofhigh-speedairturbinehandpiece,itsperformanceindexessuchasnoise,efficiency,comforthaveattractedmuchattention.Atpresent,thenoiseofdomestichigh-speedairturbinehandpiec

6、einthemarketarehigherthanthenationalstandardof70dB,whichaffectthehearingsofpatientanddoctor.Therefore,toeffectivelyreducethenoiseofmedicalhigh-speedairturbinehandpieceistheconstantpursuitofthisindustry,whichisofimportantresearchvalueandapplicationsignifican

7、ce.Structureofhigh-speedairturbinehandpieceisrelativelyfineandcomplexwithanintricateinternalflowfield,whosedesignhasanimportantinfluenceonthenoiseandefficiencyofthehandpiece.Inrecentyears,withthedevelopmentofcomputationalfluiddynamics(CFD)technology,usingan

8、alysissoftwareCFDtodothesimulationanalysisonfluidnoisehasgraduallybecomeanimportanttechnicalmeansforoptimizationdesign.Inthispaper,Fluent,commercialsoftwareofCFD,wasusedtodothesimulationanalysisonthein