液态CO2瞬态喷雾冷却传热及其对表皮保护效果研究
摘要
在葡萄酒色斑激光手术前，需要对皮肤进行预冷以保护表皮免受热损伤。氟化物制冷剂喷雾冷却已被广泛用于临床治疗，但存在冷却不足和环境兼容性差的问题。CO2是一种天然环保制冷剂，其液体喷雾冷却包含液固气三相转变过程，表面换热以固气升华为主，冷却能力更强。首先开展了液态CO2瞬态喷雾冷却传热实验研究，探讨了不同喷雾时间（40~100 ms）和高度（20~40 mm）下喷雾冷却过程中基体表面温度、热流密度和换热系数的变化规律，提出了努塞尔数随时间和空间变化的关系式，并进一步通过数值仿真预测了不同喷雾条件下激光作用皮肤组织内的热损伤。结果显示，延长持续时间有利于进一步降低表面温度，但持续时间超过特定值后将不会对最大热流密度产生影响，而降低高度有利于加强冷却效果，在20 mm高度和100 ms持续时间下CO2喷雾冷却的保护效果最佳，表皮不出现热损伤。
引用本文（GB/T 7714）
何治中 He Zhizhong, 孔晨 Kong Chen, 林雪琴 Lin Xueqin, 等. 液态CO2瞬态喷雾冷却传热及其对表皮保护效果研究[J]. Chinese Journal of Lasers, 2025.
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