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Avaliação ótica
Fig u re 3 mostra as imagens de reconhecimento de partículas após um tempo de bombagem de 1 h. As quatro imagens superiores mostram as gotas antes de reconhecimento e as mais baixas quatro imagens mostram as gotas marcadas pelo software de reconhecimento. As gotas detectados são realçados com uma borda verde. Comparando as imagens superiores e inferiores mostra que as arestas da gota foram precisamente detectado pelo software de reconhecimento de imagem. As imagens à esquerda mostram a distribuição gota para o MagLev centrífuga bombas PuraLev 200mu e PuraLev 600MU, e os da direita mostram o diafragma 4 pistões e da bomba peristáltica. Uma avaliação ótica permitiu uma classificação inicial do estresse mecânico no sistema de modelo de emulsão. Este revelou que maiores tamanhos de gota e gota conta inferiores foram gerados pelas bombas centrífugas MagLev comparado com o diaphr 4-pistãobomba peristáltica e agm. Consequentemente, as bombas centrífugas MagLev, especialmente o PuraLev 200mu, mostrou reduzida quebra queda, indicando tensões mecânicas inferiores.

Figura 3. Imagens da endoscopia em linha. Emulsão gotas antes (A, B, C, D) e depois (E, F, G, H) reconhecimento das partículas após 1 hora de bombear usando (A, E) a PuraLev 200mu, ( B, F) o PuraLev 600MU, (C, G) a bomba de diafragma 4 pistões, e (D, H) da bomba peristáltica sob condições operacionais idênticas (3,4 L min -1 e 0,03 bar). Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Sauter meum diâmetro
Investigações posteriores revelaram desvios padrão abaixo d 32 ± 0,4 mm e garantido resultados reproduzíveis pelo uso da linha endoscopia 19. Portanto, vários inquéritos não foram necessários para essa abordagem, que adicionalmente reduzido a despesa experimental.
A fim de expressar o tamanho de gota, o diâmetro médio de Sauter d 32 (ver Eq. 1) foi utilizada como representativa do diâmetro de gotas na emulsão de óleo-água para esta abordagem. Em geral, o diâmetro médio de Sauter diminuiu ao longo do tempo para todos os tipos de bomba e configurações de bomba até atingir o estado estacionário 12. As investigações neste estudo confirmou a progressão do diâmetro Sauter significa (Fig u re 4A a D), as curvas da PuraLev 200mu (Fig u re &# 160; 4A) e a bomba peristáltica (Fig u re 4D) sendo exemplarmente discutidas neste protocolo.
Em contraste com o PuraLev 200mi, o Sauter diâmetros médios eram até 40% mais pequena para a bomba peristáltica, a as mesmas condições de funcionamento (velocidade de fluxo = 3,4 L min -1; queda de pressão = 0,03 bar). Como conseqüência, tensões mecânicas mais elevadas resultou em um aumento da dissolução de queda e tamanhos de gota, por conseguinte, menores. Além disso, o diâmetro médio de Sauter diminuiu com o aumento da queda de pressão no PuraLev 200mu (Fig u re 4A), que indicou a dependência do tamanho da gota de queda de pressão. Em contraste, a bomba peristáltica mostrou um diâmetro médio de Sauter de 32,60min d = 10 um, no final da experiência para todos os parâmetros do processo (figu 4D re). Portanto, o diâmetro médio de Sauter foi encontrado para ser independente da queda de pressão. No entanto, os resultados refletem a compreensão física da cisão gota: com maior tensão mecânica, Sauter diâmetros médios menores foram determinados (ver também Fig u re 5).
Para cada ponto de medição, pelo menos, 300 quedas foram determinadas a fim de garantir uma certeza estatística. O desvio padrão máximo diminuiu para o PuraLev 200mu 32,4min de d ± 42 pM e para o PuraLev 600MU 32,6min de d ± 21 | im a cerca de d 32 ± 0,5 um no final do processo de bombeamento. O desvio padrão diminuiu resultou do aumento da distribuição do tamanho de gota homogénea até que o estado estacionário foi alcançado. Em comparação to Maglev bombas centrífugas, as bombas de diafragma e peristálticas 4 pistões revelou desvios padrão abaixo d 32 ± 10 mm.
(1)

Figura 4. perfis típicos de Sauter significa diâmetros de d 32 ao longo do tempo e à determinação dos Sauter diâmetros médios medidos de d 32, m. Comparação de Sauter diâmetros médios de d 32 (A) para a PuraLev 200mi, (B) para a PuraLev 600MU, (C) para a bomba de diafragma 4-pistão, e (D) para a bomba peristáltica. Os diâmetros médios Sauter d 32 foram determinadas a uma taxa de fluxo de 3,4 L min -1 e quedas de pressão variando 0,03-,61 bar.A medida Sauter diâmetro médio d 32, m foi calculada para os últimos 10 minutos (limite). O desvio padrão resultante das Sauter diâmetros médios de d 32 (N ≥ 300) é mostrado. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Medido diâmetro médio de Sauter como um sistema de comparação
Como descrito acima, o diâmetro médio de Sauter diminuiu ao longo do tempo até que os tamanhos de gotas atinge a fase estacionária. No último 10 min do tempo experimental, o valor médio do diâmetro médio de Sauter foi calculado para determinar a Sauter diâmetro medido, o qual foi utilizado como um critério de comparação de médias (ver limite da Fig u re 4A-D). Os Sauter diâmetros médios medidos de d 32, m são mostradas para um caudal de 3,4 L &# 160; min intervalo -1 e uma queda de pressão 0,03-0,61 bar na Fig u re 5. Medidos Sauter diâmetros médios maiores foram determinadas para ambas as bombas centrífugas MagLev (200mi e 600MU) ea bomba de diafragma 4 pistões em quedas de pressão mais baixos e velocidades do impulsor. A bomba peristáltica revelada medido Sauter diâmetros médios de d 32, m = 10 um para todos os parâmetros do processo. Como mencionado anteriormente, as forças de cisalhamento foram independente da queda de pressão para a bomba peristáltica.
Os diâmetros médios Sauter maior medidos de d 32, m = 36 uM para o PuraLev 200mu e d 32, m = 34 mm para o PuraLev 600MU foram obtidos a uma queda de pressão de 0,03 bar. Em comparação com os seus homólogos, o MagLev bomba centrífuga série obtida até 59% maior medida Sauter significa diâmetros. Estes resultams indicou uma taxa de dissolução mais baixa da gota e, assim, o esforço mecânico mais baixa resultante da utilização das bombas centrífugas.
O desvio-padrão do Sauter medida significa diâmetros durante o estado estacionário foi abaixo de 15%, confirmando assim os valores fiáveis e precisos para os tamanhos de gota.

Figura 5. Comparação de Sauter medidos diâmetros médios de d 32, m. Medido Sauter diâmetros médios para as bombas centrífugas MagLev e os seus homólogos em 3,4 L min -1 e pressão gotas de 0,03, 0,30 e 0,61 bar. Os desvios-padrão resultantes das Sauter diâmetros médios medidos de d 32, m durante o estado estacionário são mostrados.
Abreviações Please clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
| 2D-ORM | medição de reflectância óptica bidimensional |
| CCD | dispositivo de carga acoplada |
| CHO | De ovário de hamster chinês |
| cmc | concentração micelar crítica |
| FBR | para a frente e para trás-ratio |
| FBRM | método de reflectância feixe focalizado |
| MU | multi-uso |
| SU | uso único |
Nomenclatura
 | [M 3 s -1] | quociente de vazão |
| c | [M 3 m -3] | concentração |
| d 32 | [M] | Sauter diâmetro médio |
| d 32, m | [M] | Sauter diâmetro médio medido |
| d s | [M] | diâmetro da superfície |
| d v | [M] | diâmetro volumétrico |
| f | [Hz] | freqüência |
| n | [S-1] | velocidade do rotor |
| N | [-] | número de gotas |
| p | Pa | queda de pressão |
| t | sec | Tempo |
| β | [kg m -3] | concentração em massa |
| ρ | [kg m -3] | densidade |
| 69; | [M 3 m -3] | Fração de massa |
Tabela 1. Tabela de abreviaturas e nomenclatura.