3.2.2Для внезапного расширения :

_вр1 

_вр1 

_вр2

3.3 Вычисление коэффициента потерь давления по длине иглы

3.3.1 Вычисляем расход в гидравлическом тракте «шприц – игла»

Q= (4)

Q = =0.0724

3.3.2 Вычисляем скорости потока в каждом элементе тракта

V_ц= ; V_ц= ; V_ц= ; V_ц= (5)

V_ц= = 0.001138

V_кан= = 0.023

V_нак= = 0.00499

V_и = = 0.3693

3.3.3 Вычисляем число Re в канюле и в игле

Re = , (6)

Где скорость потока в элементе;

d- диаметр проходного сечения элемента;

- кинематический коэффициент вязкости, принимаем νt× 

Тогда : Re_кан = , : Re_и = ,

Re_кaн = = 46;

Reи = = 184,8 ≤ 2300 - режим течения в игле ламинарный.

3.3.4 Вычисляем коэффициент Дарси

λ_и = (7)

λ_и = = 0.4

3.3.5 Вычисляем коэффициент потерь по длине иглы

_пди =λ_и (8)

_пди = 0,4* = 23,2

4 Определение потерь давления в гидравлическом тракте «шприц – игла»

Предварительные расчеты показали, что гидравлические потери в канюле и наконечнике шприца ничтожно малы по сравнению с потерями в игле. Поэтому они и будут определяющими при расчете усилия пальца. Перепад давления на игле вычисляем по формуле [1,2]

= ( λ_и )* ; и = (3,2377+23,2)* = 1802,8 Па (9)

5 Вычисление усилия для преодоления гидравлического сопротивления тракта

При проведении инъекции усилие пальца должно преодолеть две силы:

1)силу трения движения;

2)силу от гидравлического сопротивления тракта.

При проведении эксперимента, было установлено, что поршень сдвигается с места при давлении P_стр=0,25атм.

Учитывая, что сила трения движения составляет приблизительно 60% от силы трения покоя, запишем окончательную формулу, для определения усилия пальца мед. работника при инъекции

P_ин=( )×S_ц; (10)

P_ин=(1802,8+15000)×63,585×10^-6×10²=106,8г

Вывод: Таким образом, гидравлическое сопротивление иглы шприца и трение поршня о стенки обуславливает необходимость создания при инъекции усилия на поршне до 135,5 г.