Manyetik Rezonans Görüntüleme kullanarak Karışım miktarının

Aşağıdaki deneyin genel amacı, manyetik rezonans görüntülemeyi karıştırma ve proses ekipmanını değerlendirmek için güçlü bir araç olarak kullanmaktır. Bu, iki sıvı akışının bölünmüş ve yeniden birleştirilmiş bir statik karıştırıcıda birleştirilmesiyle elde edilir. Mr.Images uygun bir görüntüleme protokolü seçilerek elde edilir.

Bu görüntüler mikserin karakterizasyonuna izin verir. Kişisel bakım ürünleri ile ilgili bir uygulama için performans sonuçları elde edilir, ancak prosedür çok çeşitli gıda, kimyasal, biyokütle ve biyolojik sıvılara uygulanabilir. Manyetik rezonans görüntülemenin video gibi diğer tekniklere göre temel avantajı, opak malzemelerin görselleştirilebilmesidir.

Ek olarak, bilgiler kantitatif ve bileşen konsantrasyonlarıdır ve karıştırma derecesi hesaplanabilir. Görselleştirme, karıştırma. MRG kullanmak, mekansal olarak ölçülen konsantrasyon dağılımlarının hesaplanan konsantrasyon dağılımlarıyla ayrıntılı karşılaştırmaları yoluyla hesaplamalı sıvı, dinamik simülasyonlar ve üretim süreçlerini doğrulamak için yardımcı olabilir.

SAR karıştırıcı, bir PVC boruya yerleştirilmiş bir dizi farklı plakadan oluşur. Her lazer kesim plakası PMMA'dan oluşur ve 1.59 milimetre kalınlığında kesilir. Her plakanın, onu akrilik bir çubuk boyunca hizalayan dikdörtgen bir anahtarı vardır.

Bir PVC boruda plastik şeffaf veya opak olabilir. Plakalar, sıvıların akabileceği açıklıklara sahip çeşitli tasarımlara sahiptir. Plakalar, karışan tünellerle sonuçlanan tekrarlayan bir düzende boruya yerleştirilir.

Boru plakası S'den geçen iki sıvı, tekrar eden motife giren iki sıvıyı akıtmak için kullanılır. Bir sıvı akışı merkezdedir ve sıvı yukarıda ve aşağıda akar. 10'a bir nispi akış hızındadırlar.

Daha sonra, sıvılar sekiz tip C plaka tarafından yapılan açık bir kanalda buluşur. Sıvılar daha sonra fiziksel olarak sekiz plaka I plakası ile iki dikey kanala ayrılır.Bir sonraki bölüm, her bir sıvı akışını saat yönünün tersine 90 derece büken 16 benzersiz plakadan oluşur. Sıvı daha sonra sıvıları iki yatay kanala bölen sekiz plakadan akar.

Tekrarlanan motif, sekiz açık kanal plakası ile sona erer. Genel olarak, motif PVC boru boyunca altı kez tekrarlanmıştır. Karbo kutup çözeltisini hat içi bölme ve yeniden birleştirme statik karıştırıcıdan pompalamak için bir akış sistemi monte edin, karıştırıcıyı mıknatısa yerleştirerek başlayın.

Mıknatıs, metre başına 0,3 Tesla'lık bir tepe gradyan kuvvetine ve test sıvılarının kütle akış hızını kontrol edebilen ve kaydedebilen neredeyse kübik bir muhafazaya sahip tek bir Tesla kalıcı mıknatıs tabanlı görüntüleme spektrometresinin bir parçasıdır. Ek olarak, basıncı izlemek için karıştırıcının önüne bir basınç dönüştürücü, silindirik hacim durumlarında dört dönüşlü bir solenoidden yapılmış bir radyo frekansı bobini ve PVC boruya sıkı sıkıya uyan bir radyo frekansı bobini ekleyin. Son olarak, girişlere iki farklı çözüm bağlanır.

Bu gösteride, çözeltiler manganez klorür ile veya manganez klorür olmadan karbopol olacaktır. Karıştırılmış bir tankta deiyonize suya ağırlıklı miktarda polimeri yavaşça eleyerek karbopol çözeltisini hazırlayın. Karbopol çözeltisini% 50 sodyum hidroksit çözeltisi ile pH yediye kadar nötralize edin.

Nötralizasyon, polimer suda şişerken çözeltinin maksimum viskozitesine ulaşmasını sağlar. Bir jel oluşturmak için, MR içeren ikinci bir katkılı karbo kutup çözeltisi hazırlayın. Kontrast madde manganez klorür. Akış davranışını veya reolojiyi karakterize etmek için, kesme viskozitesini ölçmek için 25 santigrat derece sıvı sıcaklığında standart bir koket geometrisi kullanın.

LA ritmik modunda on yılda 10 puan ve %5 tolerans ile 0,1 ila 500 pascal arasında sabit durum saf stres taraması kullanın. Ardından, LA logaritmik modunda on yılda 10 nokta ile saniyede 628 ila 0.63 rad arasında bir frekans taraması üzerindeki gerilimi ölçün. Görüntüleme parametrelerini seçerken, görüntüdeki toplam sinyal-gürültü oranının yanı sıra katkılı bölge ile açık bölge arasındaki kontrast ve sinyal yoğunluğunu da dikkate almamız gerekir.

Bu durumda, bir gradyan yankı dizisi seçtik ve sinyal yoğunluğunun konsantrasyona doğrusal bir bağımlılığını vermek için konsantrasyonlarını seçtik. MR sekansı akış kompanzasyonunu içermez.

Bu nedenle, hareket artefaktlarını önlemek için, görüntüleme hareketsiz sıvı üzerinde gerçekleştirilir, görüntüleme süresi bir ila dört dakika arasındadır. Farklı eksenel konumlardaki hacimleri görüntülemek için mikseri yeniden konumlandırın. İstenilen hacim mıknatısın ortasındaki NMR bobininin merkezinde olana kadar mikser borusunu mıknatıs boyunca eksenel olarak kaydırın.

Ardından görüntüleme işlemini tekrarlayın. Son olarak, bileşen konsantrasyonlarının uzamsal dağılımını belgelemek için MR verilerini görüntü analizi prosedürleriyle analiz edin. Bu çalışmada, iki çözümün gerçek mantıksal özellikleri ayırt edilemezdi.

Çözeltilerin viskoelastik özellikleri, kayıptan daha büyük depolama, modül ve kayıp oldukça sabit olan bir jel sisteminin karakteristiğine sahipti. Depolama üzerindeki bir kaybın eğimi daha yüksek frekansta arttı ve karşılık gelen faz gecikmesi, viskoz kuvvetlerin akış sırasındaki atalet kuvvetlerine nispi katkısını değerlendirmek için aynı eğilimi izledi. Reynolds sayıları, plakalardan geçen ortalama akış olarak hesaplandı.

1.0'dan çok daha küçük olan bu değerler, viskoz kuvvetlerin eylemsizlik kuvvetlerine hakim olduğunu göstermektedir. Böylece karıştırma, türbülanstan ziyade laminer germe ve kesme ile yapıldı. MRG kullanarak akış görselleştirmenin gücünü göstermek için, aşağıdaki sonuçlar farklı eksenel konumlarda seçilmiş görüntülerdir.

SAR karıştırıcı, birinci, ikinci ve üçüncü karıştırma bölümlerinden aşağı akıştaki H plakalarının görüntülerinde gösterildiği gibi akışları etkili ve homojen bir şekilde ayırır. Katkılı sıvı şeritlerinin sayısı, her bir karıştırma bölümünde iki katına çıktı. Görüntü değeri eşiklerinin değiştirilmesi, motiften her geçişte artan katkılı sıvı şeritlerini gösterir.

Mikserde saat yönünün tersine 90 derecelik dönüşten geçen bir görüntü dizisi, dikey akışların tüm tünel boyunca karıştırma işleminde nasıl yatay akışlara dönüştüğünü gösterir. Bu ölçümleri yapmaya çalışırken, bileşen konsantrasyon dağılımlarını etkilemek için moleküler difüzyon süresine kıyasla ölçüm süresinin çok kısa olması gerektiğini hatırlamak önemlidir. Bu deneysel karıştırma ölçümleri, hesaplamalı akışkan dinamiği karıştırma simülasyonlarında kullanılan akışkan reolojisinin kurucu modellerinin ve bölünmüş ve yeniden birleştirilmiş bir karıştırıcının etkisini test etmek için özellikle yararlıdır.

Bu videoyu izledikten sonra, statik bir karıştırıcıdaki konsantrasyon dağılımlarını incelemek için manyetik rezonans görüntülemenin nasıl kullanılacağını iyi anlamış olmalısınız.