Евдулов Олег Викторович, доктор технических наук, доцент, доцент кафедры теоретической и общей электротехники, 367015, г. Махачкала, пр. И. Шамиля, 70;
профессор кафедры инженерной физики,367000, г. Махачкала, ул. М. Гаджиева 43-а
Oleg V. Evdulov, Dr. Sci. (Eng), Assoc. Prof., Department of Theoretical and General Electrical Engineering, 70 I. Shamilya Ave., Makhachkala 367015;
Prof. of the Department of Engineering Physics, 43-a M. Gadzhiev St., Makhachkala 367000
Кардашев Анвар Магомедович, врач радиотерапевт,
367008, г. Махачкала, ул. Г. Гаджиева 24
Anvar M. Kardashev, radiation therapist,
24 G. Gadzhiev St., Makhachkala 367008
Магомедов Гаджияв Гаджимагомедович, аспирант кафедры теоретической и общей электротехники,
367015, г. Махачкала, пр. И. Шамиля, 70
Gadzhiyav G. Magomedov, Postgraduate Student, Department of Theoretical and General Electrical Engineering,
70 I. Shamilya Ave., Makhachkala 367015
Хазамова Мадина Абдулаевна, кандидат технических наук, доцент, заведующая кафедрой теоретической и общей электротехники,
367015, г. Махачкала, пр. И. Шамиля, 70
Madina A. Khazamova, Cand. Sci. (Eng.), Assoc. Prof., Head of the Department of Theoretical and General Electrical Engineering,
70 I. Shamilya Ave., Makhachkala 367015
Цель. Целью исследования является разработка охлаждающего термоэлектрического устройства (ТЭУ) для лечения радиоиндуцированного орофарингеального синдрома путем локальной гипотермии.
Метод. Исследование основано на методах термодинамического анализа, натурного и вычислительного моделирования объектов криогенной техники с целью обспечения надежности, экологичности, бесшумности, функциональности и компактности.
Результат. Разработано ТЭУ, в состав которого помимо источника холода в виде стандартных термоэлектрических модулей (ТЭМ), входят мундштук, транспортная система и система для отвода тепла от горячих спаев ТЭМ. На основе расчетов в программном комплексе определен тип ТЭМ, используемый в ТЭУ. Получены зависимости, описывающие основные характеристики ТЭУ и ТЭМ, входящих в его состав. Построены графики зависимости: изменение холодопроизводительности ТЭМ, холодильного коэффициента, напряжения питания от перепада температур между спаями термоэлементов для различных значений силы тока питания; зависимость напряжения на ТЭМ от величины тока питания при различных значениях перепада температур между спаями термоэлементов, а также зависимость холодильного коэффициента ТЭМ от тока питания. Графики представлены при температуре 47°С горячих спаев термоэлементов, входящих в ТЭМ.
Вывод. Определены параметры ТЭУ: количество ТЭМ типа DRIFT-1,2 – 2 шт., рабочий диапазон холодопроизводительностей единичного ТЭМ - от 37 до 70 Вт при среднем перепаде температур между спаями 35 К, ток питания - от 4,8 до 8,2 А при потребляемой мощности от 90 до 300 Вт, холодильный коэффициент - от 0,2 до 0,6.
Objective. The aim of this study is to develop a cooling thermoelectric device (CTED) for the treatment of radiation-induced oropharyngeal syndrome through local hypothermia.
Method. The study is based on thermodynamic analysis, in-kind modeling, and computational modeling of cryogenic equipment to ensure the reliability, environmental friendliness, quiet operation, functionality, and compactness of the CTED.
Result. The CTED was developed, which, in addition to a cold source in the form of standard thermoelectric modules (TEMs), includes a mouthpiece, a transport system, and a system for removing heat from the hot junctions of the TEMs. Based on calculations in the software package, the type of TEM used in the CTED was determined. Dependencies describing the main characteristics of the CTED and the TEMs comprising it were obtained. The following graphs were plotted: the change in the refrigeration capacity of the thermoelectric module, the coefficient of performance, and the supply voltage as a function of the temperature difference between the junctions of the thermocouples for various values of the supply current; the dependence of the voltage on the thermoelectric module on the supply current for various values of the temperature difference between the junctions of the thermocouples; and the dependence of the coefficient of performance of the thermoelectric module on the supply current. The graphs are presented at a temperature of 47°C at the hot junctions of the thermocouples included in the thermoelectric module.
Conclusion. The following parameters of the thermoelectric module were determined: the number of DRIFT-1.2 thermoelectric modules is 2 pcs., the operating range of the refrigeration capacity of a single thermoelectric module is from 37 to 70 W with an average temperature difference between the junctions of 35 K, the supply current is from 4.8 to 8.2 A with a power consumption of 90 to 300 W, the coefficient of performance is from 0.2 to 0.6.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.