Введение
Глава 1. Состояние вопроса исследования рабочих процессов в пневмовакуумных установках сепарации ДНК 18
1.1. Этап пробоподготовки при молекулярно-биологических исследованиях методом полимеразной цепной реакции 18
1.2. Обзор методов выделения ДНК .20
1.3. Обзор оборудования для пробоподготовки
1.3.1. Автоматизированные установки пробоподготовки .28
1.3.2. Неавтоматизированные установки пробоподготовки
1.4. Основные параметры установок вакуумной сепарации .36
1.5. Обзор методов расчета рабочих процессов, протекающих в установках вакуумной сепарации
1.5.1. Методы расчета течения рабочей среды через ячейки установок вакуумной сепарации 42
1.5.2. Методы расчета связывания рабочей среды в ячейках установок вакуумной сепарации 47
1.6. Факторы, влияющие на работу установок вакуумной сепарации ДНК 53
1.6.1. Фактор неравномерности рабочих процессов 53
1.6.2. Фактор поверхностных явлений
1.7. Методы численного исследования рабочих процессов 56
1.8. Постановка цели и задач исследования .58
Глава 2. Разработка метода расчета и математическое моделирование рабочих процессов в УВС .60
2.1. Объект исследования .60 Стр.
2.2. Математическая модель течения рабочей среды в рабочей области установок вакуумной сепарации ДНК 62
2.2.1. Расчетная область 63
2.2.2. Допущения математической модели .64
2.2.3. Расчетные зависимости распределенных термодинамических параметров состояния рабочей среды 65
2.2.4. Начальные и граничные условия .67
2.2.5. Метод решения 68
2.3. Метод расчета рабочих процессов в УВС 69
Глава 3. Экспериментальное исследование рабочих процессов в установках вакуумной сепарации и определение замыкающих коэффициентов математической модели 71
3.1. Определение коэффициента пористости пористого тела рабочей ячейки планшета очистки 71
3.2. Определение краевого угла смачивания материала планшета очистки .75
3.3. Определение гидродинамических характеристик пористых тел планшета очистки
3.3.1. Описание экспериментального стенда 80
3.3.2. Методика проведения эксперимента .84
3.3.3. Исследование характеристик течения рабочей среды .85
3.3.4. Определение начальных коэффициентов проницаемости пористых тел рабочих ячеек установки вакуумной сепарации
3.4. Определение перепада давлений перехода режимов течения в нижней части ячейки между капельным и струйным 107
3.5. Определение диаметра капли, образуемой в нижней части ячейки 111
3.6. Проверка обоснованности допущений математической модели с учетом полученных экспериментальных данных 112
3.7. Выводы из главы 3 .113 Стр.
Глава 4. Численное исследование течения рабочей среды в УВС
4.1. Оценка адекватности математической модели рабочих процессов в УВС 114
4.1.1. Численное исследование стационарного течения рабочей среды через ячейку планшета очистки под действием перепада давления с применением частной математической модели 114
4.1.2. Сопоставление результатов численного и экспериментального исследований течения рабочей среды через ячейку планшета очистки УВС 119
4.2. Численное исследование нестационарного течения рабочей среды через ячейки планшета очистки с применением общей математической модели 122
4.2.1. Оценка влияния шага по времени при решении нестационарной задачи на точность определения параметров потока .122
4.2.2. Определение перепада давлений, при котором происходит переход режимов течения в нижней части рабочих ячеек между капельным и струйным .123
4.2.3. Численное исследование течения рабочей среды в локальной области четырех ячеек и определение диаметра капли 125
4.2.4. Применение разработанной математической модели для расчета рабочих процессов в пневмовакуумной установке сепарации ДНК 129
Глава 5. Разработка пневмовакуумной установки сепарации растворов ДНК 133
5.1. Установка вакуумной сепарации и разработка патента на полезную модель нового медицинского оборудования 133
Основные результаты и выводы 137
Список литературы
