المبدأ الأساسي من دوامة خلاط هو توليد تأثير الدوامة الحالية من خلال سرعة عالية غريب الأطوار التناوب ، والتي يمكن أن تدفع السائل إلى شكل قوي الحمل الحراري في الفضاء ثلاثي الأبعاد ، وبالتالي تحقيق كفاءة عالية الاختلاط . العلاقة بين وضع الاهتزاز وخلط الكفاءة يمكن تحليلها من الجوانب الثلاثة التالية :

وضع الاهتزاز : غريب الأطوار الدورية محرك الدوامة الحالية تشكيل

دوامة خلاط محركات رمح غريب الأطوار لتدوير في سرعة عالية ( عادة سرعة دوران 2000-3000 دورة في الدقيقة ) من خلال محرك كهربائي ، مما تسبب في أنابيب الاختبار وغيرها من الحاويات التي توضع على سطح الاهتزاز لتوليد قوة الطرد المركزي الدورية . هذا الطرد المركزي يؤدي إلى دوامة من السائل داخل الحاوية ، والتي يمكن تقسيمها إلى :

حركة محيطية من الطائرة الأفقي : تدفق السائل على طول جدار الوعاء بسبب الجمود على شكل دوامة الأساسية ؛

الحمل الحراري في الاتجاه الرأسي : فرق الضغط بين مركز دوامة أنبوب الجدار يدفع السائل لفة صعودا وهبوطا ، وكسر الطبقات .

microscale الاضطراب : عالية التردد التذبذبات ( مئات المرات في الثانية ) التي تنتج قوة القص بين جزيئات السائل ، وتسريع الجسيمات تعليق أو حل .

على سبيل المثال ، عند التعامل مع السوائل عالية اللزوجة ( مثل الجليسرين ) ، وزيادة سرعة الدوران يمكن أن تزيد من شدة الاضطراب ، وتقصير وقت الخلط إلى 1 / 5 من الطريقة التقليدية .

تأثير مباشر على كفاءة وضع الاهتزاز خلط

السعة والسرعة : السعة يحدد نطاق تغطية الدوامة الحالية ، وسرعة السيطرة على كثافة الدوامة الحالية . النتائج التجريبية تبين أن سرعة الدوران من 2000rpm إلى 3000rpm عند السعة ثابتة 3mm ، خلط الوقت هو تقصير بنسبة 40 ٪ ، ولكن أكثر من 3500rpm قد يسبب السائل سبلاش .

multitube متزامن التذبذب واسطة : multitube دوامة خلاط يستخدم منصة الاهتزاز كله لتحقيق دفعة تجهيز ، وتواتر الاهتزاز الاتساق ( خطأ أقل من 2 في المائة ) لضمان أن كل عينة مختلطة مع نفس التأثير ، ومناسبة لارتفاع تدفق التجارب ( مثل إليسا الكشف ) .

نوع الاتصال وعدم الاتصال نوع المقارنة : عقد اليد أنبوب اختبار الضغط على المطاط الرأس ( نوع الاتصال ) يمكن التحكم بمرونة قوة مناسبة لأنّ عينة صغيرة . منصة ثابتة التذبذب ( عدم الاتصال ) نقل الطاقة من خلال اقتران الميكانيكية ، والحد من التدخل البشري ، وتحسين التجانس خلط 30 ٪ .

تحسين الكفاءة : من ميكانيكا الموائع إلى تطبيق السيناريوهات

تصميم الهيدروناميكا : وعاء من نوع الجدول الهز يمكن أن تتكيف مع مواصفات مختلفة من الحاويات ، سطح منحن هيكل يجعل الدوامة الحالية تمتد على طول اتجاه محوري من الحاويات ، والقضاء على زاوية ميتة في القاع . كفاءة نقل الطاقة من خلال زيادة معامل الاحتكاك ( μ = 0.6 ) .

الابتكار في المواد والهياكل : الحد من الاهتزاز وفقدان المعادن أو تعزيز الهندسة البلاستيكية ، العاصمة فرش السيارات ، والحد من الضوضاء ( أقل من 50 ديسيبل ) وإطالة أمد الحياة ( أكثر من 10000 ساعة ) .

تطبيق المشهد المناسب :

علم الأحياء الجزيئي : عندما يتم استخراج الحمض النووي ، دوامة خلاط يمكن أن تختلط بسرعة ليزات الخلية والعينات ، مما يزيد من كفاءة الافراج عن الحمض النووي بنسبة 25 في المائة .

البحث والتطوير المخدرات : مزيج من المخدرات والخلايا ، وضع التذبذب المعتدل ( سرعة دوران أقل من 2500rpm ) لتجنب تمزق الخلايا ، لضمان استقرار المكونات النشطة .

الرصد البيئي : عند معالجة عينات المياه ، دوامة خلاط يمكن تفريق الملوثات بالتساوي في غضون 30 ثانية ، مما يقلل من الكشف عن الحد التالي إلى 0.1ppb . . . . . . .

دوامة خلاط يمكن تحقيق التوازن بين كفاءة خلط العينة على التكيف من خلال التحكم بدقة وضع الاهتزاز ( السعة ، سرعة الدوران ، طريقة الاتصال ) . على أساس مبدأ ميكانيكا الموائع ، جنبا إلى جنب مع علوم المواد و تكنولوجيا التحكم الآلي ، وتصميم هذا النموذج هو أداة موحدة لخلط عينات صغيرة الحجم في المختبر .