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$$\longrightharp{xx}$$,
Évaluation optique
Fig u re 3 montre les images de reconnaissance de la particule après un temps de pompage de 1 heure. Les quatre images supérieures montrent les gouttes avant la reconnaissance et les quatre images du bas montrent les gouttes marquées par le logiciel de reconnaissance. Les gouttes détectés sont mis en évidence avec un bord vert. La comparaison des images supérieures et inférieures montre que les bords de gouttes ont été détectées avec précision par le logiciel de reconnaissance d'image. Les images sur la gauche montrent la distribution de chute pour le centrifuge de lévitation magnétique Pompes PuraLev 200MU et PuraLev 600MU, et ceux de droite montrent le diaphragme 4-piston et la pompe péristaltique. Une évaluation optique a permis une classification initiale de la contrainte mécanique dans le système modèle d'émulsion. Cette étude a révélé que les grandes tailles de gouttes et goutte compte inférieurs ont été générés par les pompes centrifuges MagLev par rapport à la diaphr 4 pistonspompe péristaltique et AGA. Par conséquent, les pompes centrifuges de Maglev, en particulier le PuraLev 200MU, ont montré la rupture de chute réduite, indiquant contraintes mécaniques inférieures.

Figure 3. Images de l'endoscopie en ligne. Emulsion gouttes avant (A, B, C, D) et après (E, F, G, H) la reconnaissance de particules après 1 h de pompage en utilisant (A, E) l'PuraLev 200MU, ( B, F) l'PuraLev 600MU, (C, G), la pompe à diaphragme à 4 pistons, et (D, H), la pompe péristaltique dans des conditions de fonctionnement identiques (3,4 L min -1 et 0,03 bar). S'il vous plaît cliquer ici pour voir une plus grande version de ce chiffre.
Sauter moiun diamètre
D'autres enquêtes ont révélé des écarts-types en dessous d 32 ± 0,4 um et garantis des résultats reproductibles lors de l'utilisation en ligne endoscopie 19. Par conséquent, plusieurs enquêtes ont été pas requis pour cette approche, ce qui réduit en outre la charge expérimentale.
Afin d'exprimer la taille des gouttes, l'Sauter diamètre moyen d 32 (voir Eq. 1) a été utilisé comme le diamètre représentant de gouttes dans l'émulsion huile-eau pour cette approche. En général, le diamètre moyen Sauter a diminué au fil du temps pour tous les types de pompes et réglages de la pompe jusqu'à atteindre l'état d'équilibre 12. Enquêtes dans cette étude ont confirmé la progression du diamètre moyen de Sauter (Fig u re 4A à D), les courbes de la PuraLev 200MU (Fig u re &# 160; 4A) et la pompe péristaltique (Fig u re 4D) étant exemplaire abordés dans ce protocole.
Contrairement à la PuraLev 200MU, le moyen de Sauter diamètres étaient jusqu'à 40% plus faible pour la pompe péristaltique dans les mêmes conditions de fonctionnement (débit = 3,4 L min -1; chute de pression = 0,03 bar). En conséquence, des contraintes mécaniques plus élevées conduit à une rupture de chute et une augmentation des tailles de goutte plus petites par conséquent. En outre, le diamètre moyen de Sauter a diminué avec l'augmentation de chute de pression dans le PuraLev 200MU (Fig u re 4A), ce qui indique la dépendance de la taille des gouttes sur la chute de pression. En revanche, la pompe péristaltique a montré un diamètre moyen de Sauter de 32,60min d = 10 um à la fin de l'expérience pour tous les paramètres du procédé (figu re 4D). Par conséquent, le diamètre moyen de Sauter a été trouvé pour être indépendant de la chute de pression. Cependant, les résultats reflètent la compréhension physique de la rupture de chute: le stress mécanique plus élevée, plus petites Sauter diamètres moyens ont été déterminés (voir aussi Fig u re 5).
Pour chaque point de mesure, au moins 300 gouttes ont été déterminées afin de garantir une certitude statistique. L'écart-type maximal a diminué pour la PuraLev 200MU de 32,4min d ± 42 um et pour le PuraLev 600MU de 32,6min d ± 21 um à environ 32 d ± 0,5 um à la fin du processus de pompage. L'écart-type a entraîné une diminution de l'augmentation de la distribution de taille de goutte homogène jusqu'à ce que l'état d'équilibre a été atteint. En comparaison to les pompes centrifuges MagLev, les pompes à membrane péristaltiques et 4 pistons révélé écarts types en dessous d 32 ± 10 um.
(1)

Figure 4. profils typiques de Sauter signifient diamètres D 32 dans le temps et la détermination des Sauter diamètres moyens mesurés D 32, m. Comparaison des diamètres moyens de Sauter D 32 (A) pour la PuraLev 200MU, (B) pour la PuraLev 600MU, (C) de la pompe à membrane à piston 4, et (D) de la pompe péristaltique. Les diamètres moyens Sauter D 32 ont été déterminées à un taux de 3,4 L min -1 de débit et de pression des gouttes allant de 0,03 à 0,61 bar.Le mesurée Sauter diamètre moyen d 32, m a été calculée pour les 10 dernières minutes (limite). L'écart type des diamètres moyens Sauter résultant D 32 (N ≥ 300) est affichée. S'il vous plaît cliquez ici pour voir une version plus grande de cette figure.
Sauter moyen de mesure de diamètre en tant que système de comparaison
Comme décrit ci-dessus, l'Sauter diamètre moyen a diminué au fil du temps jusqu'à ce que les tailles de gouttes ont atteint l'état d'équilibre. Dans les dernières 10 min du temps expérimental, la valeur moyenne de l'Sauter diamètre moyen a été calculé pour déterminer le diamètre de Sauter mesurée, qui a été utilisée comme un critère de comparaison moyenne (voir la limite de la figure u re 4A-D). Les Sauter diamètres moyens mesurés D 32, m sont présentés pour un taux de 3,4 L de flux &# 160; min entre -1 et une chute de pression 0,03 au 0,61 bar Fig u re 5. Sauter plus grands diamètres moyens mesurés ont été déterminées pour les deux pompes centrifuges (MagLev 200MU et 600MU) et la pompe à membrane à piston à quatre chutes de pression plus faibles et des vitesses de roue. La pompe péristaltique a révélé mesuré moyen de Sauter des diamètres d 32, m = 10 um pour tous les paramètres de processus. Comme mentionné précédemment, les forces de cisaillement sont indépendants de la chute de pression de la pompe péristaltique.
Les diamètres moyens plus grand Sauter mesurées de d 32, m = 36 um pour la PuraLev 200MU et d 32, m = 34 um pour la PuraLev 600MU ont été obtenus à une chute de pression de 0,03 bar. En comparaison avec leurs homologues, le Maglev pompe centrifuge série obtient jusqu'à 59% plus grande mesurée Sauter signifie diamètres. Ce résultats ont indiqué un taux de rupture de chute et donc le stress mécanique inférieure résultant de l'utilisation des pompes centrifuges.
L'écart type de la moyenne mesurée Sauter diamètres pendant l'état d'équilibre a été en dessous de 15%, confirmant ainsi des valeurs fiables et précises pour les tailles de gouttes.

Figure 5. Comparaison des Sauter diamètres moyens mesurés D 32, m. Mesuré Sauter diamètres moyens pour les pompes Maglev centrifuges et leurs homologues à 3,4 L min -1 et de pression gouttes de 0,03, 0,30 et 0,61 bar. Les écarts-types issus des Sauter diamètres moyens mesurés D 32, m pendant l'état d'équilibre sont présentés.
Abréviations Please cliquez ici pour voir une version plus grande de cette figure.
| 2D-ORM | la mesure de la réflectance optique à deux dimensions |
| CCD | dispositif à couplage de charge |
| CHO | Ovaire de hamster chinois |
| cmc | concentration micellaire critique |
| FBR | avant-arrière-rapport |
| FBRM | méthode de réflexion de faisceau focalisé |
| MU | multi-usage |
| SU | usage unique |
Nomenclature
 | [M 3 s -1] | débit |
| c | [M 3 m -3] | concentration |
| 32 d | [M] | Sauter diamètre moyen |
| 32 d, m | [M] | Sauter mesuré le diamètre moyen |
| d s | [M] | Diamètre de la surface |
| d v | [M] | diamètre moyen en volume |
| F | [Hz] | fréquence |
| n | [S -1] | vitesse de roue |
| N | [-] | nombre de gouttes |
| p | Pennsylvanie | la chute de pression |
| t | seconde | temps |
| β | [kg m -3] | concentration massique |
| ρ | [kg m -3] | densité |
| 69; | [M 3 m -3] | fraction de masse |
Tableau 1. Tableau des abréviations et la nomenclature.