一个空中治疗机场从头部经过,迅速驶向一家医院。它已经将一个器官运送到病人那里进行救援和治疗。为了尽快使器官在物流和运输的整个过程中保持有效的温度,它被放置在一个不同的容器中,称为冷箱或恒温箱。根据模拟,您可以共享此类盒子的方案设计,以确保它们可以信任拯救生命。
冷藏链运输容易腐烂的物体恒温箱用于存放各种产品,包括:
器官和组织药品容易腐烂食品行业(如面包蛋糕)疫苗试剂例如,当器官准备充分捐赠时,这种容器(和储存液)是整个运输过程(通常称为冷藏链)的核心组成部分,因为器官很可能从一个盒子转移到另一个盒子。当医疗专业工作员努力寻找器官并将其传递给合适的配对者时,这一箱子可以维护保养器官免受高温和较低温度的伤害。理想情况下,应保证器官 2°C(4°C)至 8°C 在独特的温度范围内。当恒温箱内的温度高于或低于此温度时,器官就会受损。
根据不同的应用效果,恒温箱很可能会持续几个小时到几天。回到大伙儿器官的例子子中,许多器官可以储存几个小时(例如,肺只能储存) 6 个小时)。疫苗没有时间限制,但与器官一样,疫苗从生产到使用都需要保持在 2 至 8°C 温度范围内。对于偏远地区的患者来说,整个过程很可能需要几天时间,并涉及各种不同的加热机械设备,如冷藏车。
这种冷藏车用于运输易腐物品,如面包蛋糕。为了尽快保持冷藏链中不断开的环节,每个温度控制容器都应尽可能保持所需的温度范围。还需要把握箱子能采取的有效时间。为了更好地分析和预测此时间,项目工程师可以使用导热模拟软件来分析方案设计。在下一部分,我们将看到一个使用导热控制器(COMSOL Multiphysics? 手机app附加产品)创建案例。
恒温箱实体模型基于导热控制器在这种情况下,让我们来看看恒温箱。它的制定是让放进去的东西可以放进去 2-8°C 至少保持温度 24 小时。这个盒子有三个核心部件:
箱内物体(如药物)冷源(-5°C 冰)是一种电缆护套原料(塑料泡沫),它可以将冰与盒子中的自然环境和物体分开在这里,冰实际上是水和粘合剂的低共熔化混合物和化学物质。高粘度意味着当冰慢慢融化时,由于对流运动较少,加热速度较慢。此外,您可以根据假设盒子完全装满简单的数字模型。(如果您在运输过程中使用过多的包装来维护产品免受损坏,很可能会发生这种情况。
恒温箱的3D数字模型。依据在 COMSOL Multiphysics 中国立即输入美国供暖、制冷和家用中央空调项目工程师促进会(ASHRAE)箱子附近的温度可以通过历史气候数据信息快速计算。这里的天气信息来自西班牙格拉纳达的一个气象观测站。从 6 月 1 日早晨 6 慢慢点,数字模型将包括下面 72 温度随时随地变化的趋势图如下图所示。根据对流传热和冷却状态变量的应用,我们可以看到温度是如何损坏盒子的。
6月1日上午6点左右,西班牙格拉纳达6月4日上午6点左右的温度历史气象数据。数字模型的一个关键行业是冰到水的整个过程。在盒子里,共熔混合物和化学物质作为一种机械储存设备被放置在盒子的四面。当冰保证时 0°C 当它慢慢融化时,吸收附近的消化机械能,帮助诊断和治疗物体保持冷藏。因此,只要盒子里还有冰,它就可以防止里面的物体超过 8°C 这个临界点的温度。
即使你掌握了如何将温度保持在理想范围内,下一个问题是:这个盒子能保持多长时间的低温?您可以在下一部分中表达。
恒温箱能让放置在其中的物体保持冷却多久?使用这样的数字模型,你可以看到盒子里的温度是如何随时随地变化的 72 小时)。如下图所示,冰的温度在开始时迅速上升 4 度。
这张图显示了在 72 在小时内,较大和至少临界点的温度(斜杠)与箱内物体的温度和融化冰的比例有关。在下面的 24 小时内,温度保持稳定。 48 在一小时内,温度保持在正常范围内。然而,在角色中,冰很快就完全融化了,然后温度慢慢接近临界点温度,然后超过了临界点温度。你可以从下图中看到温度随着时间的推移而升高。
箱体温度图。从这个例子可以看出,项目工程师可以使用模拟模拟来分析温度控制容器的方案设计,并分析和预测盒子中的东西在临界点温度范围内可以停留多长时间。然后,他们可以改进,以确保医疗器械和其他易腐物品在所有旅程中都能得到维护。
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