Исследование процесса двухфазного течения смеси в установке вакуумной сепарации ДНК
5
чаях жидкость в отдельных ячейках оставалась в покое. Стоит отме-
тить также влияние неравномерности поля давлений по вакуумной
камере на течение жидкости через ячейки с пористыми телами при
одновременной прокачке воды через несколько ячеек.
Проведенные опыты показывают, что процесс одновременной
прокачки жидкости через несколько ячеек планшета системы ваку-
умной сепарации ДНК является достаточно сложным и охватывает
множество частных проблем (различие сопротивлений пористых тел,
неравномерность поля давлений, действие сил поверхностного натя-
жения, каплеобразование), по причине которых эффективность рабо-
ты установки снижается.
Экспериментальное исследование не дает возможности полностью
изучить процессы, протекающие в ячейках установки вакуумной сепа-
рации. Для получения полной картины распределения давлений, ско-
ростей, фаз в микрообъемах ячеек необходимо провести расчетно-
теоретическое исследование и создать математическую модель рабо-
чего процесса сепарации: двухфазного нестационарного течения смеси
вода/воздух через ячейку рабочего планшета под действием перепада
давления между атмосферным и давлением в камере.
Разработка математической модели начинается с определения
расчетной области. Она состоит из области ячейки над пористым те-
лом, области пористого тела, области ячейки под пористым телом
вместе с частью камеры под ячейкой (выбрана цилиндрическая об-
ласть). Далее производится разбиение конечно-элементной сетки.
На рис. 5 показано построение сетки расчетной области ячейки.
Рис. 5.
Конечно-элементная сетка расчетной модели:
1
— поверхность входа;
2, 4
— области фаз над и под пористым телом;
3
— область
пористого тела;
5
— поверхность выхода
