液固两相流中内螺旋胶囊机器人运行特性研究

目前国内外对肠道机器人的研究都是针对单相液体流环境，而肠液中实际存在食物残渣，肠道环境应为液固两相混合流体。采用计算流体力学方法计算了在液固两相混合流体中，内螺旋胶囊机器人轴向推进力、周向阻力矩和管道内壁所受最大压力等运行性能指标，并进行了实验验证。结果表明：在液固两相流中，机器人轴向推进力和周向阻力矩基本都随着固相颗粒尺寸和质量分数的增大而减小，而管道内壁所受最大压力随之增大；在液固两相流环境中机器人运行性能指标均低于单相液体流环境。实验证明在液体管道环境中，加入固相颗粒将降低内螺旋胶囊机器人运行性能。