با توجه به کاربرد سانتریفیوژها برای حذف آلاینده های گازی، دانش و شناخت دقیقی از رفتار جریان درون یک سانتریفیوژ، اهمیت و ضرورت زیادی برای طراحی و بهینه سازی عملکرد آن دارد. در این پژوهش، هیدرودینامیک و انتقال گرمای سانتریفیوژ گازی در حالت ناپایا، سه بعدی و با فرض تراکم پذیری سیال با استفاده از روش CFD شبیه سازی شده است. با توجه به چرخش دیواره خارجی سانتریفیوژ با سرعت بالا، دیدگاه چند قاب مرجع چرخان (MRF) با به کارگیری مدل درهمی RNG k-e و RSM در مدل محاسباتی استفاده شده است. نتیجه های به دست آمده از مدل محاسباتی شامل توزیع فشار، سرعت، دما و الگوی جریانی حرکت سیال در سانتریفیوژ گازی می باشد. مقایسه نتیجه های به دست آمده از شبیه سازی CFD با استفاده از دو مدل اغتشاش RNG k-eو RSM نشان می دهد که اختلاف ناچیزی بین سرعت و فشار شعاعی سیال وجود دارد بنابراین با توجه به هزینه محاسباتی بالای مدل درهمی RSM، مدل درهمی RNG k-e برای بررسی ویژگی های جریان درهم در سانتریفیوژ گازی مناسب می باشد. نتیجه های به دست آمده از مدل محاسباتی نشان می دهد که چرخش سیال در سانتریفیوژ، جریان خوراک ورودی و همچنین وجود مجراهای خروج جریان از بالا و پایین، ساختار جریان و حرکت محوری سیال در سانتریفیوژ گازی را به شدت تحت تاثیر قرار می دهند.

سابقه و هدف: طراحی روشی مناسب برای تهیه پلاکت یکی از فاکتورهای اساسی است که روی کیفیت پلاکت ها هنگام نگه داری و هم چنین بازدهی آن در روند تولید تاثیر می گذارد. مطالعات قبلی نشان داده اند که استفاده از سرعت سانتریفیوژ بالا و پایین هنگام تهیه کنسانتره های پلاکتی می تواند فعالیت اگریگاسیون پلاکتی را تغییر دهد. در این تحقیق اثرات سرعت سانتریفیوژ بالا و پایین بر فعالیت اگریگاسیون پلاکتی در پاسخ دهی به آگونیست های مختلف و میزان بازدهی پلاکت مورد مطالعه قرار گرفته است.مواد و روش ها: مجموعا 38 واحد از خون کامل توسط اهداکنندگان پایگاه انتقال خون تهران اخذ شد. در مرحله اول جهت تعیین میزان بازدهی پلاکت در فراورده پلاسمای غنی از پلاکت 11 واحد با دور 2160g (روش اول) و 11 واحد نیز با دور 2050g (روش دوم) با زمان ثابت 4 دقیقه سانتریفیوژ شدند تا میانگین بازدهی پلاکت در هر دو روش تعیین گردد سپس مجددا جهت بررسی اگریگاسیون پلاکتی در مرحله دوم 8 واحد با دور 2160g و 8 واحد دیگر با دور 2050g همانند شرایط فوق سانتریفیوژ شده و بر روی این 16 نمونه آزمایشات اگریگاسیون در مقابل آگونیست های ADP، آراشیدونیک اسید، کلاژن و ریستوستین انجام گرفت.یافته ها: میانگین بازدهی پلاکت در روش های اول و دوم به ترتیب 52% و 69% و میانگین درصد فعالیت اگریگاسیون نمونه های پلاسمای غنی از پلاکت در مقابل آگونیست های ADP، آراشیدونیک اسید، کلاژن و ریستوستین به ترتیب در روش اول 42.2، 26.9، 28.4 و 72.2 و در روش دوم 66.6، 85.6، 83.3 و 84.4 به دست آمد.نتیجه گیری: نتایج این تحقیق نشان داد که استفاده از دور پایین سانتریفیوژ 2050g در مقابل دور بالای 2160g به شکل معنی داری می تواند میزان بازدهی پلاکت ها و فعالیت اگریگاسیون پلاکتی را در مقابل آگونیست های فوق افزایش داده و به این ترتیب کیفیت فراورده پلاسمای غنی از پلاکت را ارتقاء بخشد.

آرد پراکنده شده در محلول آبی سدیم دودسیل سولفات چنانچه در سرعت های بالا سانتریفیوژ شود لایه ای از ژل پروتئینی را تشکیل می دهد که ژل «گلوتنین ماکروپلیمر» (GMP) نامیده می شود. اخیرا وزن مرطوب ژل مزبور و ویژگی های فیزیکی- شیمیایی آن در ارزیابی و طبقه بندی کیفی ارقام مختلف گندم توسط پژوهشگران غلات مورد استفاده قرار می گیرد. در این مطالعه، روش متداول استخراج ژل GMP با اعمال تغییراتی جهت گسترش دامنه استفاده آن در اکثر آزمایشگاهها اصلاح گردید. در روش اصلاح شده، مشخصه های مقدار نمونه، سرعت و زمان سانتریفیوژ، نوع و جنس لوله های سانتریفیوژ جهت استخراج بهینه ژل GMP مورد بررسی و حد بهینه آنها به دست آمد. در این پژوهش از 13 رقم گندم ایرانی با کیفیت های نانوایی متفاوت استفاده شد. میزان همبستگی وزن مرطوب ژل استخراج شده از آرد گندم با ویژگی های نان (حجم و ارتفاع نان) مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج به دست آمده همبستگی مطلوبی بین وزن ژل GMP با حجم (0.716) و ارتفاع (0.810) نان نشان دادند. در این مطالعه اصلاحات به عمل آمده در روش متداول استخراج ژل GMP نشان داد که روش اصلاح شده همانند روش متداول قادر به تفکیک و درجه بندی کیفی گندم ها بوده و همبستگی وزن مرطوب ژل GMP حاصله از روش مزبور با خصوصیات نانوایی بالا می باشد که نشانه کارآمد بودن روش پیشنهادی است. از مزایای روش اصلاح شده می توان استفاده از سانتریفیوژ دور بالا به جای دستگاه اولتراسانتریفیوژ، استفاده از میکروتیوپ های پلاستیکی به جای تیوپ های پلی کربنانه (که معمولا در کشور ما نایاب هستند)، استفاده از حجم نمونه بسیار کم آرد (که در مطالعات اصلاح گندم که دسترسی به نمونه های بیشتر گندم مقدور نیست یک مزیت به شمار می رود)، و در نهایت بررسی کیفیت نانوایی 12 نمونه گندم در دو تکرار در طی یک ساعت با قابلیت تکرارپذیری بالا را نام برد.

جداسازی و فیلتراسیون مکانیکی فازهای جامد و مایع به کمک دستگاه سانتریفیوژ پوشر، عملیاتی متداول در صنایع مختلف به شمار می رود. آنچه که در مطالعه حاضر مد نظر است، تحلیل ساختار و عملکرد دینامیک دستگاه سانتریفیوژ پوشر دو مرحله ای است. در این راستا تحلیل این فرآیند در قالب سه فاز تحلیل مودال، تحلیل رفتار ذرّات، و تحلیل دینامیک حالت گذرا انجام شده است. نتایج تحلیل مودال نشان داده است که حاشیه ایمنی به دست آمده در زمینه وقوع تشدید برای مجموعه و زیر مجموعه سبد داخلی ناشی از نیروهای اینرسی خطی و دورانی 40% بوده است. همچنین بر اساس نتایج تحلیل دینامیک گذرا مدّت زمان پایداری رفتار ذرّات در حدود 5.5 s یا 68% مدّت زمان تغذیه ذرّات، جابجایی حداکثر در نقطه بحرانی زیرمجموعه سبد داخلی حداکثر 1.3 mm، و تنش بحرانی وارد شده بر آن در حدود 70 MPa است؛ که به معنای استحکام مکانیکی قابل قبول مجموعه در مقابل تنش ها و کرنش های ناشی از عملکرد دستگاه است. آنچه که با توجّه به نتایج تحلیل انجام شده می توان استنباط نمود، توصیه بر حفظ حرکت دورانی حداکثر (36.68 rad/s) و عدم تغییر قابل توجّه نرخ تغذیه ذرّات نسبت به مقدار مشخّص شده (0.56 kg/s) می باشد.

در مقاله حاضر، شبیه سازی عددی جریان جهت شناسایی رخداد کاویتاسیون و جزئیات شکل گیری و اثرات آن، در پمپ سانتریفیوژ از نوع 250- 100 شرکت پمپیران با نرم افزار انسیس سی – اف – ایکس پرداخته شده است. در شبیه سازی کاویتاسیون، جریان به صورت دو فاز آب و بخارآب در نظر گرفته شده است. از معادله رایلی- پلست جهت بررسی رشد و فروپاشی حباب بخار استفاده شده است. به منظور اعتبارسنجی نتایج عددی، منحنی های مشخصه پمپ از مطالعه حاضر استخراج و با نتایج مشابه تجربی مقایسه گردیده است. میزان انحراف نتایج عددی حاضر با نتایج تجربی در دبی طراحی پمپ 6/5 درصد می باشد. مشخص می گردد که کاویتاسیون در فشارهای ورودی کمتر از 45 کیلو پاسکال رخ می دهد. با کاهش فشار ورودی از 40 کیلوپاسکال تا 20 کیلوپاسکال، میزان جدایش جریان افزایش یافته و موقعیت آن از ابتدای پره به نواحی داخلی پره منتقل می شود. موقعیت رخداد کاویتاسیون در0/14 تا 0/24 گذرگاه و همچنین ابتدای پره ها رخ می دهد. به نحوی که کاویتاسیون لبه حمله به سمت مناطق داخلی پره انتقال می یابد. میزان کسر حجمی بخار در این قسمت ها به ترتیب از 0/04 به 0/96 افزایش یافته است. با رخداد کاویتاسیون در هد مکش مثبت خالص برابر با 1/52، افت 3 درصدی هد مشاهده می گردد.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.