Iskanje po katalogu digitalne knjižnice

Opis: V doktorski disertaciji so predstavljeni rezultati raziskav na temo eksperimentalnega dela določanja kinetike sušenja med procesom liofilizacije in ovrednotenja procesne zmogljivosti naprave, ter razviti numerični modeli za celovito modeliranje procesa in rezultati le teh. V sklopu eksperimentalnega dela se je ovrednotila kinetika sušenja destilirane vode (sublimacija ledu), ter eksperimentalna določitev kinetike depozicije ledu, kjer se je za tok vodne pare, ki je v režimu dušenega toka, izmerilo masne tokove sublimata in tlake znotraj sušilne komore in kondenzatorja.\\ Rezultati eksperimentov so nato služili za validacijo razvitih numeričnih modelov. Simulacije, ki vključujejo RDT preračune so bile pripravljene v računalniškem programu ANSYS Fluent ali v programskem jeziku Fortran. Razvilo se je več modelov različnih kompleksnosti, prvi model je model za ovrednotenje vpliva geometrije gumastega zamaška in vrata viale na tlačni padec in vpliv na proces, kjer se je tok sublimata modeliral v RDT programu, medtem ko se je kinetika sušenja računala s pomočjo 0D modela (sklopljen 0D-RDT model). Na podlagi rezultatov, se je določilo empirično korelacijo za opis le tega pojava. Naslednji model je večnivojsko sklopljen model z uporabo TCP strežnika, ki povezuje 1D program za simuliranje kinetike sušenja znotraj viale (napisan v programskem jeziku Fortran) s komercialno kodo ANSYS Fluent, ki je uporabljen za izračun tokovnih polj skozi sistem. Kinetika sušenja produkta v vsaki viali je simulirana z 1D modelom, v katerem se tlačni padec vodne pare, med tokom skozi zgornji prostor viale, obravnava z empirično korelacijo. Masni tokovi sublimata in temperatura plina se posredujejo RDT modelu, ki jih uporabi kot robne pogoje na lokalnih vtokih. Po izračunu novega tokovnega polja, RDT model vrne nove tlake nad vsako vialo. Na ta način dobimo vpogled v hidrodinamske razmere znotraj liofilizatorja in kinetiko sušenja vseh vial. Naslednji del je modeliranje depozicije ledu, kjer se je modeliral tok sublimata skozi celoten sistem, depozicija na hladnih stenah kondenzatorja pa se modelira z dodatnimi členi za ponor mase, gibalne količine in energije. V tem primeru se torej meja modeliranja prestavi v kondenzator, kar nam omogoči vpogled v dogajanje znotraj kondenzatorja in vzorec depozicije ledu, ki se odvija v kondenzatorju.
Ključne besede: RDT, liofilizacija, večnivojski model, prenos toplote in snovi, depozicija
Objavljeno v DKUM: 27.10.2023; Ogledov: 508; Prenosov: 154
Celotno besedilo (35,49 MB)