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通過仿真保持恒溫箱中的低溫

發布時間:2023-02-04

空中治療機場經過頭部,迅速駛往醫院。它已將器官運送給患者進行救援和治療。為了使器官在物流和運輸的整個過程中盡快保持有效的溫度,它被放置在不同的容器中,稱為冷箱或恒溫箱。根據模擬,您可以共享此類盒子的方案設計,以確保它們的信任和拯救生命。

冷藏鏈運輸容易腐爛的物體

恒溫箱用于存放各種產品,包括:

食品工業(如面包蛋糕)容易腐爛疫苗試劑

例如,當器官準備充分捐贈時,容器(和儲存液)是整個運輸過程(通常稱為冷藏鏈)的核心組成部分,因為器官很可能從一個盒子轉移到另一個盒子。當醫務專業人員試圖找到器官并將其傳遞給合適的配對方時,盒子可以保持器官免受高溫和低溫的損傷。理想情況下,器官應得到保證 2°C(4°C)至 8°C 在獨特的溫度范圍內。當溫度高于或低于恒溫箱時,器官就會受損。

根據不同的應用效果,恒溫箱可能會持續幾個小時到幾天。回到大伙兒器官的例子中,許多器官可以儲存幾個小時(例如,肺只能儲存) 6 個小時)。疫苗沒有時間限制,但與器官一樣,疫苗從生產到使用都需要保持 2 至 8°C 溫度范圍內。對于偏遠地區的患者來說,整個過程可能需要幾天時間,并涉及各種加熱機械設備,如冷藏車。

這種冷藏車用于運輸易腐物品,如面包蛋糕。

為了盡快保持冷藏鏈中的連續打開,每個溫度控制容器都應盡可能保持所需的溫度范圍。還需要掌握盒子的有效時間。為了更好地分析和預測此時間,項目工程師可以使用導熱模擬軟件來分析方案設計。在下一部分,我們將看到一個使用導熱控制器(COMSOL Multiphysics? 手機app創建附加產品的案例。

恒溫箱實體模型基于導熱控制器

在這種情況下,讓我們來看看恒溫箱。它的制定是把放進去的東西放進去。 2-8°C 至少保持溫度 24 小時。這個盒子有三個核心部件:

箱內物體(如藥物)冷源(-5)°C 冰)是將冰與盒子中的自然環境和物體分離(塑料泡沫)的電纜護套原料

在這里,冰實際上是水和粘合劑的低共熔化混合物和化學物質。高粘度意味著當冰慢慢融化時,對流運動較少,加熱速度較慢。此外,您可以假設盒子完全裝滿了簡單的數字模型。(如果您在運輸過程中使用過多的包裝來保護產品免受損壞,這很可能會發生。

恒溫箱的3D數字模型。

依據在 COMSOL Multiphysics 中國立即輸入美國供暖、制冷和家用中央空調項目工程師促進會(ASHRAE)箱子附近的溫度可以通過歷史氣候數據信息快速計算。這里的天氣信息來自西班牙格拉納達的一個氣象觀測站。從 6 月 1 日早晨 6 慢慢點,數字模型將包括以下內容 72 溫度隨時隨地變化的趨勢圖如下圖所示。根據對流傳熱和冷卻狀態變量的應用,我們可以看到溫度是如何損壞盒子的。

6月1日上午6點左右,西班牙格拉納達6月4日上午6點左右的溫度歷史氣象數據。

數字模型的一個關鍵行業是冰到水的整個過程。在盒子里,共熔混合物和化學物質作為機械儲存設備被放置在盒子的四面。當冰得到保證時 0°C 當它慢慢融化時,吸收附近的消化機械能,幫助診斷和治療物體保持冷藏。因此,只要盒子里有冰,就可以防止里面的物體超過 8°C 這個臨界點的溫度。

即使你已經掌握了如何將溫度保持在理想的范圍內,下一個問題是:這個盒子能保持多久的低溫?你可以在下一部分說。

恒溫箱能讓放置在其中的物體冷卻多久?

使用這樣的數字模型,你可以看到盒子里的溫度是如何隨時隨地變化的 72 小時)。如下圖所示,冰的溫度在開始時迅速升高 4 度。

這張圖顯示在 72 在小時內,較大和至少臨界點的溫度(斜杠)與箱內物體的溫度和融化冰的比例有關。

在下面的 24 溫度在小時內保持穩定。 48 一小時內,溫度保持在正常范圍內。然而,在角色中,冰迅速完全融化,然后溫度慢慢接近臨界點溫度,然后超過臨界點溫度。你可以從下圖中看到溫度隨著時間的推移而升高。

箱體溫度圖。

在這個例子中,項目工程師可以使用模擬來分析溫度控制容器的方案設計,并分析和預測盒子中的東西能在臨界點溫度范圍內停留多久。然后,他們可以改進,以確保醫療器械和其他易腐物品能夠在所有旅程中得到維護。



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