شبیه سازی و توزیع غلظت درسیستم دوفازی (جامد- مایع) آمپول سوسپانسیون تریامسینولون استوناید تزریقی به کمک دینامیک سیالات محاسباتی (CFD)

اختلاط یکی از رایج ترین عملیات ها در فرایندهای شییمیایی است. شناخت الگوی جریان سیال کمک بسیار مهمی در بهینه سازی آن فرایند ایفا می کند. در این مقاله اثر طراحی نوع همزن و سرعت بهینه همزن بر رفتار هیدرودینامیکی آمپول سوسپانسیون، تریامسینولون استوناید تزریقی در راکتور شرکت داروسازی کاسپین تامین شبیه سازی شده است. طراحی ونتیجه گیری با دونوع همزن ملخی و پره هموژنایزری انجام شده است. شبیه سازی با رویکرد اولرین- اولرین و مدل اغتشاشی k-ɛ ، به صورت ناپایا (unsteady state) و سه بعدی، توسط نرم افزار ANSYS FLUENT ۱۹ انجام شده است. معادلات حاکم به روش حجم محدود برای تمام دامنه های محاسباتی حل شده و جهت شبیه سازی رفتار همزن در راکتور از مدل قاب چرخان (MRF) استفاده شده است. طراحی راکتور وپره ها توسط نرم افزار کتیا و انسیس و شبکه بندی هندسی از نرم افزار انسیس انجام شده است.زمان مجرد نیاز برای اختلاط ماده تریامسینولون استوناید در داخل راکتور با سرعت بهینه همزن (سرعت همزن نباید بیش از حدمعینی کم باشد که بتواند توان هم زدن سوسپانسیون داخل راکتور را داشته باشد و ماده جامد معلق در انتهای راکتورته نشین نشود. و همچنین سرعت نباید بیش از حد معینی بیشتر باشد که باعت تولید کف در داخل راکتور مخصوصا بالای راکتور شود) مورد بررسی و شبیه سازی قرار گرفت. در این نوع شبیه سازی مواد از بالای راکتور به عنوان ورودی داخل ریخته می شود و پره در انتهای راکتور تعبیه شده است. شکل و اندازه راکتور در تمام موارد شبیه سازی یکسان می باشد.با توجه به نتایج معلوم گردید در همزن ملخی بیشتر انرژی تولید شده از موتور، صرف حرکت سیال شده و مقدارکمی از آن صرف اختلاط فازها می شود. ولی در همزن هموژنایزری بیشتر انرژی انتقالی صرف حرکت سیال همراه با اختلاط درون فازی می شود و همچنین زمان اختلاط کاهش می یابد و ذرات جامد در سرتاسر راکتور به صورت یکنواخت پراکنده می شوند. کانتورهای کسر حجمی دوفازی و توزیع سرعت پخش شدن فاز جامد داخل فاز مایع از این شبیه سازی با نتایج آزمایشگاهی موجود در حالت واقعی به منظور بررسی اعتبار شبیه سازی مقایسه شد. نتایج نشان دهنده آن بود همزن هموژنایزری در صرفه جویی زمانی و اختلاط و پراکندگی مناسب فازها در سراسر راکتور با سرعت بهینه شده تطابق خوبی دارد. میزان سرعت تنظیم شده پره بر اساس مدل واقعی شرکت داروسازی کاسپین تامین ۵۰۰RPM در کل فرایند شبیه سازی به صورت ثابت استفاده شده است.

کلیدواژه ها:

شبیه سازی راکتور دارویی سوسپانسیون تریامسینولون استوناید ، دینامیک سیالات محاسباتی ، شبیه سازی دوفازی دارویی ، شبیه سازی سوسپانسیون دارویی به روش CFD