Un metodo conveniente e affidabile per prevedere lo stress meccanico in monouso e pompe standard

Valutazione ottica Fig u ra 3 mostra le immagini di riconoscimento delle particelle dopo un tempo di pompaggio di 1 ora. Le quattro immagini superiori mostrano le gocce prima di riconoscimento e le basse quattro immagini mostrano le gocce segnati dal software di riconoscimento. Le gocce rilevati sono evidenziati con un bordo verde. Confrontando le immagini superiore e inferiore mostra che i bordi goccia stati precisamente rilevati dal software di riconoscimento dell'immagine. Le immagini a sinistra mostrano la distribuzione di rilascio per la centrifuga MagLev pompe PuraLev 200mu e PuraLev 600MU, e quelli a destra mostrano il diaframma a 4 pistoncini e la pompa peristaltica. Una valutazione ottica consentito una classificazione iniziale della sollecitazione meccanica nel sistema modello emulsione. Ciò ha rivelato che le dimensioni goccia più grandi e goccia conta più bassi sono stati generati dalle pompe centrifughe MagLev rispetto al diaphr 4 pistoncinipompa AGM e peristaltica. Di conseguenza, le pompe centrifughe MagLev, in particolare il PuraLev 200mu, hanno mostrato una ridotta goccia rottura, indicando sollecitazioni meccaniche inferiori. Figura 3. Immagini della dell'endoscopia inline. Emulsion gocce prima (A, B, C, D) e dopo (E, F, G, H) il riconoscimento di particelle dopo 1 ora di pompaggio con (A, E) il PuraLev 200mu, ( B, F) il PuraLev 600MU, (C, G) la pompa a membrana a 4 pistoncini, e (D, H) la pompa peristaltica in condizioni operative identiche (3.4 L min -1 e 0,03 bar). Cliccate qui per visualizzare un versione più grande di questa figura. Mi SAUTERun diametro Ulteriori ricerche hanno rivelato deviazioni standard al di sotto d 32 ± 0,4 micron e garantiti risultati riproducibili quando si utilizza l'endoscopia linea 19. Pertanto, più indagini non sono stati richiesti per questo approccio, che inoltre ha ridotto la spesa sperimentale. Per esprimere la dimensione della goccia, il diametro medio Sauter d 32 (vedi Eq. 1) è stato usato come il diametro rappresentante gocce in emulsione olio-acqua per questo approccio. In generale, il diametro medio Sauter diminuito nel tempo per tutti i tipi di pompe e le impostazioni della pompa fino a raggiungere lo stato stazionario 12. Le indagini in questo studio hanno confermato la progressione del diametro Sauter media (Fig u ri 4A a D), le curve della PuraLev 200mu (Fig u ri &# 160; 4A) e la pompa peristaltica (Fig u re 4D) di essere esemplarmente discusse in questo protocollo. In contrasto con la PuraLev 200mu, la Sauter significa diametri sono stati fino al 40% più piccolo per la pompa peristaltica alle stesse condizioni operative (portata = 3,4 L min -1; pressione goccia = 0,03 bar). Di conseguenza, maggiori sollecitazioni meccaniche determinato un aumento scioglimento goccia e dimensioni delle gocce di conseguenza più piccole. Inoltre, il diametro medio Sauter diminuiva con l'aumentare caduta di pressione nel PuraLev 200mu (Fig u ri 4A), che indicava la dipendenza della dimensione delle gocce sulla caduta di pressione. Al contrario, la pompa peristaltica mostrato un Sauter diametro d 32,60min = 10 micron significa alla fine dell'esperimento per tutti i parametri di processo (Figu ra 4D). Pertanto, il diametro medio Sauter è risultato essere indipendente dalla caduta di pressione. Tuttavia, i risultati riflettono comprensione fisica della rottura goccia: con elevato stress meccanico, piccole Sauter diametri medi sono stati determinati (vedi anche Fig ri u 5). Per ciascun punto di misurazione, almeno 300 gocce sono stati determinati in modo da garantire certezza statistica. La deviazione standard massima diminuito per il PuraLev 200mu da d 32,4min ± 42 micron e per la PuraLev 600MU da d 32,6min ± 21 micron a circa d 32 ± 0,5 micron al termine del processo di pompaggio. La deviazione standard è diminuita determinato dalla distribuzione di dimensione delle gocce omogenea aumentata fino a raggiungere lo stato stazionario. In confronto to le pompe centrifughe MagLev, le pompe a membrana peristaltiche e 4 pistoncini rivelato deviazioni standard al di sotto d 32 ± 10 micron. (1) Figura 4. tipici profili di Sauter significano diametri D 32 nel tempo e la determinazione dei diametri medi misurati Sauter D 32, m. Confronto di Sauter diametri medi D 32 (A) per il PuraLev 200mu, (B) per la PuraLev 600MU, (C) per la pompa a membrana 4-pistone, e (D) per la pompa peristaltica. I diametri medi Sauter D 32 sono stati determinati con un flusso di 3,4 L min -1 e perdite di carico che vanno 0,03-,61 bar.Il misurata Sauter medio diametro d 32, m è stata calcolata per gli ultimi 10 minuti (limite). La deviazione standard risultante dei diametri medi Sauter D 32 (N ≥ 300) e 'stato. Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura. Sauter diametro medio misurato come un sistema di comparazione Come descritto sopra, il diametro medio Sauter diminuiva nel tempo fino a quando le dimensioni delle gocce raggiunto lo stato stazionario. Negli ultimi 10 minuti del tempo sperimentale, il valore medio della Sauter diametro medio è stato calcolato per determinare la misura del diametro Sauter, che è stato utilizzato come criterio di confronto media (vedi confine della Fig u ra 4A-D). I diametri medi Sauter misurati d 32, m sono mostrate per una portata di 3.4 L &# 160; min -1 e una caduta di pressione gamma 0,03-0,61 bar in Fig re u 5. Diametri medi di maggiore misurati Sauter sono stati determinati per entrambe le pompe centrifughe MagLev (200mu e 600MU) e la pompa a membrana 4-pistone minori perdite di carico e velocità della girante. La pompa peristaltica rivelato misurata Sauter significa diametri d 32, m = 10 micron per tutti i parametri di processo. Come accennato in precedenza, le forze di taglio erano indipendenti della caduta di pressione per la pompa peristaltica. I diametri medi Sauter grande misurati d 32, m = 36 micron per la PuraLev 200mu e d 32, m = 34 micron per il PuraLev 600MU sono stati ottenuti con una caduta di pressione di 0,03 bar. In confronto con le controparti, il MagLev pompa centrifuga serie ottenuto fino al 59% più grande misurato Sauter significa diametri. Questi risultatis indicato un tasso inferiore di goccia rottura e alla conseguente diminuzione sollecitazioni meccaniche derivanti dall'uso delle pompe centrifughe. La deviazione standard della misura Sauter significa diametri durante lo stato stazionario era al di sotto del 15%, confermando i valori affidabili e precisi per le dimensioni delle gocce. Figura 5. Confronto dei diametri medi misurati Sauter D 32, m. Misurato Sauter diametri medi per le pompe centrifughe MagLev e le loro controparti a 3,4 L min -1 e cadute di pressione di 0,03, 0,30 e 0,61 bar. Le conseguenti deviazioni standard dei diametri medi Sauter misurati d 32, m durante lo stato stazionario sono mostrati. Abbreviazioni Please clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura. 2D-ORM Misurazione riflettanza ottica bidimensionale CCD dispositivi ad accoppiamento di carica CCD CHO Ovariche di criceto cinese cmc concentrazione micellare critica FBR avanti-indietro-ratio FBRM metodo di riflessione fascio concentrato MU multi-uso SU monouso Nomenclatura [M 3 sec -1] Portata c [M 3 m -3] concentrazione d 32 [M] Sauter diametro medio d 32, m [M] Sauter diametro medio misurato d s [M] diametro di superficie d v [M] del diametro del volume f [Hz] frequenza n [Sec -1] velocità del girante N [-] numero di gocce p Papà calo di pressione t secondo tempo β [kg m -3] concentrazione di massa ρ [kg m -3] densità 69; [M 3 m -3] frazione di massa Tabella 1. Tabella delle abbreviazioni e nomenclatura.