quantifying-mixing-using-magnetic-resonance-imaging

Quantifying Mixing using Magnetic Resonance Imaging

Mixing is a unit operation that combines two or more components into a homogeneous mixture.  This work involves mixing two viscous liquid streams using an ...

University of California, Davis

&#x5F15;&#x8D77;&#x660E;&#x663E;&#x7684;&#x5C48;&#x670D;&#x5E94;&#x529B;&#xFF0C;&#x7279;&#x522B;&#x662F;&#x5728;&#x9AD8;&#x7684;&#x56FA;&#x5F62;&#x7269;&#x542B;&#x91CF;&#x7684;&#x6C34;&#x7A97;&#x4F53;&#x7F51;&#x7EDC;&#x4E2D;&#x7684;&#x7EA4;&#x7EF4;&#x7D20;&#x7EA4;&#x7EF4;&#x3002;&#x6D4B;&#x91CF;&#x5C48;&#x670D;&#x5E94;&#x529B;&#x548C;&#x5B83;&#x5173;&#x8054;&#x7EA4;&#x7EF4;&#x6D53;&#x5EA6;&#x662F;&#x91CD;&#x8981;&#x7684;&#x751F;&#x7269;&#x91CF;&#x548C;&#x7EB8;&#x6D46;&#x5DE5;&#x4E1A;&#x3002;&#x4E86;&#x89E3;&#x5C48;&#x670D;&#x5E94;&#x529B;&#x5728;&#x9AD8;&#x56FA;&#x4F53;&#x6D53;&#x5EA6;&#x7684;&#x884C;&#x4E3A;&#x65B9;&#x5F0F;&#x662F;&#x5173;&#x952E;&#x4F18;&#x5316;&#x9176;&#x6CD5;&#x751F;&#x4EA7;&#x751F;&#x7269;&#x71C3;&#x6599;&#x7684;&#x751F;&#x7269;&#x8D28;&#x3002;&#x9884;&#x5904;&#x7406;&#x7684;&#x7389;&#x7C73;&#x79F8;&#x79C6;&#x548C;&#x5404;&#x79CD;&#x7EB8;&#x6D46;&#x7EA4;&#x7EF4;&#x7684;&#x6D41;&#x53D8;&#x7814;&#x7A76;&#x663E;&#x793A;&#x503C;&#x5C06;&#x4E0E;&#x7EA4;&#x7EF4;&#x8D28;&#x91CF;&#x6D53;&#x5EA6;&#x901A;&#x8FC7;&#x5E42;&#x5F8B;&#x5173;&#x7CFB;&#x76F8;&#x5173;&#x8054;&#x7684;&#x5C48;&#x670D;&#x5E94;&#x529B;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x4F7F;&#x7528;&#x78C1;&#x5171;&#x632F;&#x6210;&#x50CF; &#xFF08;MRI&#xFF09; &#x4F5C;&#x4E3A;&#x4E32;&#x8054;&#x6D41;&#x53D8;&#x4EEA;&#x6D4B;&#x91CF;&#x901F;&#x5EA6;&#x914D;&#x7F6E;&#x6587;&#x4EF6;&#x5728;&#x7BA1;&#x6D41;&#x8FC7;&#x7A0B;&#x3002;&#x5982;&#x679C;&#x52A0;&#x4E0A;&#x6D4B;&#x91CF;&#x538B;&#x529B;&#x4E0B;&#x964D;&#xFF0C;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x5141;&#x8BB8;&#x4EA7;&#x91CF;&#x5E94;&#x529B;&#x503C;&#x786E;&#x5B9A;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x5C06;&#x6211;&#x4EEC;&#x4E0E;&#x6587;&#x5B66;&#x4EF7;&#x503C;&#x7684;&#x7ED3;&#x679C;&#x8FDB;&#x884C;&#x6BD4;&#x8F83;&#x548C;&#x8BA8;&#x8BBA;&#x7684;&#x51C6;&#x786E;&#x6027;&#x548C;&#x7CBE;&#x5EA6;&#x7684;&#x6D41;&#x53D8;-&#x78C1;&#x5171;&#x632F;&#x6210;&#x50CF;&#x6D4B;&#x91CF;&#xFF0C;&#x4EE5;&#x53CA;&#x5BF9;&#x7535;&#x529B;&#x6CD5;&#x7CFB;&#x6570;&#x7EA4;&#x7EF4;&#x7279;&#x6027;&#x7684;&#x5F71;&#x54CD;&#x3002;Biotechnol&#x3002;Bioeng&#x3002;&copy; 2011&#x5E74;&#x5A01;&#x5229;&#x671F;&#x520A;&#xFF0C;Inc.

&#x5C48;&#x670D;&#x5E94;&#x529B;&#x7684;&#x78C1;&#x5171;&#x632F;&#x6210;&#x50CF;&#x7684;&#x9884;&#x5904;&#x7406;&#x7684;&#x7389;&#x7C73;&#x79F8;&#x79C6;&#x60AC;&#x6D6E;&#x6DB2;&#x3002;

Cellulose fibers in water form networks that give rise to an apparent yield stress, especially at high solids contents. Measuring the yield stress and correlating it with fiber concentration is important for the biomass and pulp industries. Understanding how the yield stress behaves at high solids concentrations is critical to optimize enzymatic hydrolysis of biomass in the production of biofuels. Rheological studies on pretreated corn stover and various pulp fibers have shown that yield stress values correlate with fiber mass concentration through a power-law relationship. We use magnetic resonance imaging (MRI) as an in-line rheometer to measure velocity profiles during pipe flow. If coupled with pressure drop measurements, these allow yield stress values to be determined. We compare our results with literature values and discuss the accuracy and precision of the rheo-MRI measurement, along with the effects of fiber characteristics on the power-law coefficients. Biotechnol. Bioeng. Â© 2011 Wiley Periodicals, Inc.

Yield stress of pretreated corn stover suspensions using magnetic resonance imaging.

Les fibres de cellulose dans les r&#xE9;seaux d&#x26;#39;eau forment qui donnent lieu &#xE0; une limite d&#x26;#39;&#xE9;lasticit&#xE9; apparente, en particulier au contenu &#xE0; haut extrait sec. Mesure de la limite d&#x26;#39;&#xE9;lasticit&#xE9; et de sa corr&#xE9;lation avec la concentration de fibres est important pour les industries de la biomasse et de la p&#xE2;te. Comprendre comment se comporte la limite d&#x26;#39;&#xE9;lasticit&#xE9; &#xE0; des concentrations &#xE9;lev&#xE9;es de solides est essentiel pour optimiser l&#x26;#39;hydrolyse enzymatique de la biomasse dans la production de biocarburants. Des &#xE9;tudes rh&#xE9;ologiques sur le ma&#xEF;s pr&#xE9;trait&#xE9; tiges et fibres de p&#xE2;te diff&#xE9;rentes ont montr&#xE9; que les valeurs d&#x26;#39;&#xE9;lasticit&#xE9; en corr&#xE9;lation avec la concentration en masse de fibres &#xE0; travers une relation en loi de puissance. Nous utilisons l&#x26;#39;imagerie par r&#xE9;sonance magn&#xE9;tique (IRM) comme un rh&#xE9;om&#xE8;tre en ligne pour mesurer les profils de vitesse lors de l&#x26;#39;&#xE9;coulement du tuyau. Si coupl&#xE9;es &#xE0; des mesures de chute de pression, ceux-ci permettent une limite d&#x26;#39;&#xE9;lasticit&#xE9; &#xE0; d&#xE9;terminer. Nous comparons nos r&#xE9;sultats avec les valeurs de la litt&#xE9;rature et de discuter de l&#x26;#39;exactitude et la pr&#xE9;cision de la mesure rh&#xE9;o-IRM, ainsi que les effets des caract&#xE9;ristiques de fibres sur les coefficients en loi de puissance. Biotechnol. Bioeng. &#xA9; 2011 Wiley Periodicals, Inc

Rendement de stress pr&#xE9;trait&#xE9;s Suspensions Stover ma&#xEF;s en utilisant l&#x26;#39;imagerie par r&#xE9;sonance magn&#xE9;tique

Zellulosefasern in Form Wassernetze, die zu einer scheinbaren Flie&szlig;spannung, besonders bei hohem Festk&ouml;rperanteil Inhalt f&uuml;hren. Messung der Flie&szlig;spannung und es mit Glasfaser-Konzentration korreliert ist wichtig f&uuml;r die Biomasse und Zellstoff. Streckgrenze bei hohem Festk&ouml;rperanteil Konzentrationen Verhalten zu verstehen ist entscheidend f&uuml;r die Enzymatische Hydrolyse von Biomasse in die Produktion von Biokraftstoffen zu optimieren. Rheologische Untersuchungen an vorbehandeltem Mais Stover und verschiedenen Zellstoff-Fasern haben die Flie&szlig;spannung gezeigt, die Werte mit Faser Massenkonzentration durch ein Potenzgesetz Beziehung korrelieren. Wir verwenden Magnetresonanz-Bildgebung (MRI) als ein Inline-Rheometer, um Velocity Profile w&auml;hrend der Rohr-Str&ouml;mung zu messen. Wenn in Verbindung mit Drop Druckmessungen erlauben diese Ausbeute Spannungswerte festgelegt werden. Wir unsere Ergebnisse mit Literatur Werte vergleichen und diskutieren die Richtigkeit und die Genauigkeit der Messung Rheo-MRI, sondern auch die Auswirkungen der Faser-Eigenschaften auf die Power-Law-Koeffizienten. Biotechnol. Bioeng. &copy; 2011 Wiley-Zeitschriften, Inc.

Ausbeute Stress von vorbehandeltem Mais Stover Suspensionen mit Magnetresonanz-Bildgebung.

Fibre di cellulosa nelle reti di forma acqua che danno origine a un&#39;apparente di snervamento, soprattutto al contenuto ad alto solido. Misurare il limite di snervamento e la correlazione di esso con concentrazione di fibra &egrave; importante per le industrie di biomassa e la polpa. Capire come il limite di snervamento si comporta a concentrazioni ad alto solido &egrave; fondamentale per ottimizzare l&#39;idrolisi enzimatica della biomassa per la produzione di biocarburanti. Studi reologici su mais pretrattati stover e varie fibre di cellulosa hanno mostrato quello di snervamento valori correlano con la concentrazione di massa di fibra attraverso un rapporto potenza-legge. Usiamo la risonanza magnetica (MRI) come un reometro in linea per misurare profili di velocit&agrave; durante il flusso del tubo. Se accoppiato con le misurazioni della pressione goccia, questi consentono valori di stress resa da determinarsi. Noi di confrontare i nostri risultati con i valori di letteratura e discutere l&#39;accuratezza e la precisione della misurazione reho-MRI, gli effetti delle caratteristiche di fibra sui coefficienti della legge di potenza. Biotechnol. Bioeng. &copy; 2011 Wiley periodici, Inc.

Limite di elasticit&agrave; delle sospensioni stover mais pretrattati mediante risonanza magnetica.

&#x7279;&#x306B;&#x9AD8;&#x56FA;&#x5F62;&#x5206;&#x3067;&#x3001;&#x898B;&#x304B;&#x3051;&#x306E;&#x964D;&#x4F0F;&#x5FDC;&#x529B;&#x3092;&#x751F;&#x3058;&#x3055;&#x305B;&#x308B;&#x6C34;&#x306E;&#x5F62;&#x614B;&#x306E;&#x30CD;&#x30C3;&#x30C8;&#x30EF;&#x30FC;&#x30AF;&#x3067;&#x30BB;&#x30EB;&#x30ED;&#x30FC;&#x30B9;&#x7E4A;&#x7DAD;&#x3002;&#x964D;&#x4F0F;&#x5FDC;&#x529B;&#x3092;&#x6E2C;&#x5B9A;&#x3057;&#x3001;&#x7E4A;&#x7DAD;&#x6FC3;&#x5EA6;&#x3068;&#x305D;&#x308C;&#x3092;&#x76F8;&#x95A2;&#x3055;&#x305B;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x306F;&#x30D0;&#x30A4;&#x30AA;&#x30DE;&#x30B9;&#x3068;&#x30D1;&#x30EB;&#x30D7;&#x7523;&#x696D;&#x306B;&#x3068;&#x3063;&#x3066;&#x91CD;&#x8981;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x3002;&#x964D;&#x4F0F;&#x5FDC;&#x529B;&#x306F;&#x3001;&#x9AD8;&#x56FA;&#x5F62;&#x5206;&#x6FC3;&#x5EA6;&#x3067;&#x3069;&#x306E;&#x3088;&#x3046;&#x306B;&#x52D5;&#x4F5C;&#x3059;&#x308B;&#x304B;&#x3092;&#x7406;&#x89E3;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x306F;&#x3001;&#x30D0;&#x30A4;&#x30AA;&#x71C3;&#x6599;&#x306E;&#x751F;&#x7523;&#x306B;&#x30D0;&#x30A4;&#x30AA;&#x30DE;&#x30B9;&#x306E;&#x9175;&#x7D20;&#x52A0;&#x6C34;&#x5206;&#x89E3;&#x3092;&#x6700;&#x9069;&#x5316;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x91CD;&#x8981;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x524D;&#x51E6;&#x7406;&#x3057;&#x305F;&#x30C8;&#x30A6;&#x30E2;&#x30ED;&#x30B3;&#x30B7;&#x306E;&#x830E;&#x8449;&#x3001;&#x69D8;&#x3005;&#x306A;&#x30D1;&#x30EB;&#x30D7;&#x7E4A;&#x7DAD;&#x4E0A;&#x306E;&#x30EC;&#x30AA;&#x30ED;&#x30B8;&#x30FC;&#x306E;&#x7814;&#x7A76;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x964D;&#x4F0F;&#x5FDC;&#x529B;&#x306E;&#x5024;&#x306F;&#x3079;&#x304D;&#x4E57;&#x5247;&#x306E;&#x95A2;&#x4FC2;&#x3092;&#x4ECB;&#x3057;&#x3066;&#x7E4A;&#x7DAD;&#x306E;&#x8CEA;&#x91CF;&#x6FC3;&#x5EA6;&#x3068;&#x306E;&#x76F8;&#x95A2;&#x304C;&#x793A;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x30D1;&#x30A4;&#x30D7;&#x306E;&#x6D41;&#x308C;&#x306E;&#x4E2D;&#x3067;&#x306E;&#x901F;&#x5EA6;&#x30D7;&#x30ED;&#x30D5;&#x30A1;&#x30A4;&#x30EB;&#x3092;&#x6E2C;&#x5B9A;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x30E9;&#x30A4;&#x30F3;&#x30EC;&#x30AA;&#x30E1;&#x30FC;&#x30BF;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x78C1;&#x6C17;&#x5171;&#x9CF4;&#x753B;&#x50CF;&#x6CD5;&#xFF08;MRI&#xFF09;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x5727;&#x529B;&#x640D;&#x5931;&#x306E;&#x6E2C;&#x5B9A;&#x3068;&#x7D50;&#x5408;&#x3057;&#x305F;&#x5834;&#x5408;&#x3001;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306F;&#x964D;&#x4F0F;&#x5FDC;&#x529B;&#x5024;&#x3092;&#x6C7A;&#x5B9A;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x6587;&#x732E;&#x5024;&#x3068;&#x6211;&#x3005;&#x306E;&#x7D50;&#x679C;&#x3092;&#x6BD4;&#x8F03;&#x3057;&#x3001;&#x3079;&#x304D;&#x4E57;&#x5247;&#x306E;&#x4FC2;&#x6570;&#x306E;&#x7E4A;&#x7DAD;&#x7279;&#x6027;&#x306E;&#x5F71;&#x97FF;&#x3068;&#x3068;&#x3082;&#x306B;&#x3001;&#x30EC;&#x30AA;-MRI&#x6E2C;&#x5B9A;&#x306E;&#x78BA;&#x5EA6;&#x3068;&#x7CBE;&#x5EA6;&#x3092;&#x8B70;&#x8AD6;&#x3059;&#x308B;&#x3002;&#x30D0;&#x30A4;&#x30AA;&#x30C6;&#x30AF;&#x30CE;&#x30ED;&#x30B8;&#x30FC;&#x3002; Bioeng&#x3002; &#xA9;2011&#x30EF;&#x30A4;&#x30EA;&#x30FC;&#x96D1;&#x8A8C;&#x682A;&#x5F0F;&#x4F1A;&#x793E;

&#x78C1;&#x6C17;&#x5171;&#x9CF4;&#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;&#x30F3;&#x30B0;&#x3092;&#x7528;&#x3044;&#x305F;&#x524D;&#x51E6;&#x7406;&#x30C8;&#x30A6;&#x30E2;&#x30ED;&#x30B3;&#x30B7;&#x306E;&#x830E;&#x8449;&#x61F8;&#x6FC1;&#x6DB2;&#x306E;&#x964D;&#x4F0F;&#x5FDC;&#x529B;

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&#xC790;&#xAE30; &#xACF5;&#xBA85; &#xD654;&#xC0C1; &#xC9C4; &#xCC30;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xCCAD;&#xC18C;&#xC6A9;&#xB41C; &#xC625;&#xC218;&#xC218; stover &#xC815;&#xC9C0;&#xC758; &#xC2A4;&#xD2B8;&#xB808;&#xC2A4; &#xD56D;&#xBCF5;.

Las fibras de celulosa en forma de red de agua que dan lugar a un l&#xED;mite de elasticidad aparente, especialmente en el contenido de s&#xF3;lidos. La medici&#xF3;n de la tensi&#xF3;n de fluencia y correlacionar con la concentraci&#xF3;n de la fibra es importante para las industrias de la biomasa y pulpa. La comprensi&#xF3;n de c&#xF3;mo se comporta la tensi&#xF3;n de fluencia a concentraciones altas de s&#xF3;lidos es fundamental para optimizar la hidr&#xF3;lisis enzim&#xE1;tica de la biomasa en la producci&#xF3;n de biocombustibles. Estudios reol&#xF3;gicos sobre el ma&#xED;z pretratado rastrojo y varias fibras de celulosa han demostrado que los valores l&#xED;mite de elasticidad se correlacionan con la concentraci&#xF3;n de fibras en masa a trav&#xE9;s de una relaci&#xF3;n de poder-ley. Usamos im&#xE1;genes por resonancia magn&#xE9;tica (RM) en un re&#xF3;metro en l&#xED;nea para medir perfiles de velocidad en el flujo de la tuber&#xED;a. Si se combina con las mediciones de ca&#xED;da de presi&#xF3;n, estos permiten que los valores de rendimiento de estr&#xE9;s que se determine. Comparamos nuestros resultados con los valores de la literatura y discutir la exactitud y precisi&#xF3;n de la medici&#xF3;n de reo-resonancia magn&#xE9;tica, junto con los efectos de las caracter&#xED;sticas de la fibra en los coeficientes de ley de potencia. Biotechnol. Bioeng. &#xA9; 2011 peri&#xF3;dicos, Wiley, Inc.

Emilio J. Tozzi

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