Отзыв ведущей организации (1025854)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

УТВЕРЖДАЮ: Врио директора ФГБНУ «аюль1~К» „«ВсероссЪЩ,,кий научно-исследовательский .".,;;.институт сельй~~х ственной я,;,. ' бяояфйеургии>, а -, -,::-'.~-'"'.;-";!:,. "=" . ' . Я.И. Алексеев ~:ГЬ,;,~" -;ф, "'~ ':-Ф 1::;Ъ ''тфря 2016 г. "6~4ЬЩ'»: .„, " ' ведущей организации Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной биотехнологии» о диссертационной работе Пугачука Апександра Сергеевича «Разработка метода расчета рабочих процессов и создание пневмовакуумной установки сепарации ДНК», представленной к защите в диссертационном совете Д 212.141.16 при ФГБОУ ВПО МГТУ им.

Н.Э. Баумана на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.04.06 «Вакуумная, компрессорная техника и пневмосистемы» Актуальность работы Представленное исследование имеет своей целью разработку метода расчета рабочих процессов, протекающих в технических устройствах пробоподготовки, и создание установки для выделения ДНК, принцип действия которой базируется на методе вакуумной сепарации, — пневмовакуумной установки сепарации ДНК.

Диссертационная работа посвящена сложной и актуальной проблеме — созданию возможности проектирования эффективных установок для проведения важнейшего этапа молекулярно-биологических исследований — выделения высокомолекулярных соединений. До настоящего времени установки вакуумной сепарации ДНК не могли получить широкого распространения из-за отсутствия методов расчета, позволяющих обеспечить необходимые рабочие параметры. Предложенный автором метод расчета рабочих процессов позволяет проводить комплекс численных исследований и вычислительных экспериментов на стадии проектирования установок вакуумной сепарации, что значительно повышает эффективность новых разработок и снижает затраты на их проектирование. Актуальность проведенных в работе исследований обусловлена необходимостью расчета рабочих характеристик установок вакуумной сепарации ДНК с целью обеспечения максимальной очистки исходных проб от примесей нецелевых белков и возможности автоматизации данного процесса.

Последнее особенно важно в связи с современным развитием метода полногеномного секвенирования, что многократно расширило сферу использования ДНК-анализа на практике. Поэтому актуальность темы диссертации А.С. Пугачука не вызывает сомнений. Научная новизна результатов исследования, выводов и рекомендаций Автором впервые разработан метод расчета рабочих процессов в установках вакуумной сепарации, включающий в себя математическую модель двухфазного нестационарного течения рабочей среды через пористое тело под действием перепада давлений. Впервые определены гидродинамические параметры стандартного многолуночного устройства для пробоподготовки — планшета очистки, определен разброс параметров проницаемости ячеек с сорбентом. Впервые получены характеристики течения рабочей среды в ячейках установки вакуумной сепарации.

Впервые проведено численное исследование рабочих процессов в установках вакуумной сепарации, позволившее получить картины распределений скоростей, давлений и фаз в рабочей полости установки. На основе расчетно-теоретического исследования впервые предложена конструктивная схема пневмовакуумной установки сепарации ДНК, реализованная на практике.

Практическая значимость работы Практическая ценность разработанного автором метода расчета рабочих процессов в установках вакуумной сепарации обусловлена необходимостью разработки новых установок для пробоподготовки с более высокими показателями эффективности с сохранением преимуществ метода вакуумной сепарации. Разработанный метод расчета является альтернативой экспериментальному методу получения требуемых рабочих характеристик при проектировании новых установок.

Он позволяет сократить трудоемкость и время проектирования установок вакуумной сепарации и при этом повысить эффективность их работы. Разработка изделий медицинского назначения, к которым относятся установки вакуумной сепарации, входит в одно из приоритетных направлений развития науки, технологий и техники в РФ. Разработанная автором пневмовакуумная установка сепарации ДНК является перспективным прототипом установки для проб о подготовки, который может быть использован в качестве отдельного модуля автоматизированного комплекса пробоподготовки.

Результаты работы Разработан метод расчета рабочих процессов, протекающих в установках вакуумной сепарации. Создана математическая модель двухфазного нестационарного движения рабочей среды в ячейках установки вакуумной сепарации, позволяющая определять основные параметры нового оборудования для пробоподготовки на стадии его проектирования. Разработан экспериментальный стенд и проведена серия экспериментов, результаты которых подтверждают работоспособность математической модели. Определены экспериментальные расходные характеристики и коэффициенты гидравлического сопротивления ячеек типового планшета очистки, широко применяемого в лабораторной практике.

На основе разработанной математической модели проведено расчетно- теоретическое исследование, позволившее определить конструктивные и функциональные параметры новой установки вакуумной сепарации. Разработана пневмовакуумная установка сепарации ДНК и получен патент на полезную модель данной установки. Установка успешно апробирована в лабораторных условиях.

Достоверность результатов Достоверность результатов численного расчета, полученных автором на основе разработанного метода расчета рабочих процессов в установках вакуумной сепарации, подтверждается сопоставлением их с экспериментальными данными, полученными в работе, а также данными, полученными в практике молекулярно-биологических лабораторных исследований и испытаний устройств пробоподготовки. Оценка содержания работы Текст диссертационной работы хорошо структурирован, изложен на 150 страницах машинописного текста и сопровожден 8 таблицами и 63 рисунками, Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных результатов и выводов.

Каждая глава посвящена решению задачи, поставленной в соответствии с целью работы. Экспериментальная часть работы содержит промежуточные выводы. В первой главе выполнен обзор состояния вопроса исследования рабочих процессов в установках вакуумной сепарации ДНК. Проведен подробный обзор методов выделения ДНК, оборудования пробоподготовки, методов расчета и численного исследования рабочих процессов, протекающих в них. Оценены факторы, влияющие на работу установок выделения высокомолекулярных структур. Обоснована практическая ценность работы, сформулирована цель и задачи исследования. Во второй главе наиболее полно описана математическая модель рабочих процессов в установках вакуумной сепарации, выбран метод решения входящей в нее системы дифференциальных уравнений.

Данная математическая модель посвящена описанию двухфазного нестационарного течения рабочей среды в полости блока вакуумной сепарации — основного элемента установки. Разработанная модель позволяет проводить расчет распределений давлений, скоростей и фаз при различных условиях работы установок вакуумной сепарации в динамическом режиме. В конце главы приведен метод расчета рабочих процессов, позволяющий проводить численное исследование рабочих процессов с применением разработанной математической модели для различных типов элементов очистки, входящих в установки вакуумной сепарации ДНК. Третья глава посвящена проведению комплекса экспериментальных исследований, направленных на изучение протекания рабочих процессов в установках вакуумной сепарации и определение необходимых коэффициентов, входящих в математическую модель.

Проведена разработка экспериментального стенда и методики проведения эксперимента. Исследованы расходные характеристики течения рабочей среды в ячейках планшета очистки блока вакуумной сепарации. В целях последующей проверки адекватности математической модели определены характеристики капельно-струйного режима течения рабочей среды, Четвертая глава посвящена проверке адекватности разработанной математической модели и проведению численных исследований рабочих процессов на ее основе. Оценка адекватности проведена в результате сопоставления экспериментальных и расчетных данных характеристик расхода, давления и распределения фаз.

Численное исследование проведено с использованием частной математической модели, описывающей стационарное однофазное течение рабочей среды и обшей математической модели, которая была разработана во второй главе. Математические модели использованы для расчетных областей, содержащих одну, четыре ячейки и всю рабочую полость установки вакуумной сепарации.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов диссертации