设计了一种以弹簧为动力、可以连续吸药及注射的无针注射系统,影响无针注射质量的主要系统参数有喷孔直径、药物注射剂量、活塞（安瓿）直径、推射力等。喷射穿刺能力与注射完全度是对动物疫苗进行无针注射质量评价的重要指标,与喷射最大压力和喷射功率相关。给出了在给定系统参数情况下预测喷射压力与喷射功率的物理模型,并用实验验证了模型的正确性。最后通过计算给出了确定系统参数的一个实例。

为研究兽用气动无针注射器的喷嘴结构对射流形态、轴向喷射速度和动压的影响,利用计算流体动力学工具对淹没和非淹没两种实验工况下的高压射流进行数值模拟。在淹没环境中,采用Standard k-ε湍流模型,对平顶型、锥型和锥直型三种典型喷嘴的射流流场特性进行分析;在非淹没环境中,采用Standard k-ε湍流模型和VOF模型,对不同几何参数锥直型喷嘴的射流流场进行模拟分析。结果表明在淹没环境中,锥直型喷嘴能够得到可控性较好且速度更高的射流;在非淹没环境中,当喷嘴直径为0.25 mm、收缩段长度为5 mm时,随着收缩角的增大,射流轴向速度先增大后减小,并在收缩角为30°时达到最大值;长径比为3的圆柱段能够较好聚集加速射流;入口压力为31 MPa的锥直型喷嘴产生的射流滞止压强能够满足兽用无针注射的要求,其滞止压强最大值位于以喷嘴中心轴线为圆心,半径0...

针对目前广泛使用的机械式和气动式无针注射器存在的不能持久使用和结构笨重等缺点，设计了基于使用直流电电源的电磁驱动无针注射装置，介绍了一种新的设计方案。将电磁式无针注射系统按电磁动力部分和流体部分分别建立数学模型，推导出相应的公式。分别对电磁动力部分及流体部分进行仿真分析，绘制了电流、铁芯相对位置及其所受电磁力大小的关系图，安瓿杆推力与喷射口压力、流体速度的关系图。结果表明：无针注射器的动力部分符合推力的设计要求，安瓿的喷射压力与射流速度达到了刺入人体表层皮肤的要求。