ΝΕΕΣ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΕΣ Ο νέος Χημικός Μηχανικός θα κληθεί να συμβάλει σε μια μορφή ανάπτυξης η οποία δεν θα συνεπάγεται την καταστροφή του περιβάλλοντος και των φυσικών πόρων, αλλά θα εγγυάται την ορθολογική χρήση τους και τη βιωσιμότητά τους, δηλαδή στη Βιώσιμη Ανάπτυξη. Η εντατικοποίηση των διεργασιών, η οποία συμβάλει στη βιώσιμη ανάπτυξη, απαιτεί το σχεδιασμό, μελέτη και βελτιστοποίηση καινοτόμων συσκευών χημικών και φυσικών διεργασιών. Στο πλαίσιο αυτό έχει δοθεί τα τελευταία χρόνια έμφαση στην ανάπτυξη και στο βέλτιστο σχεδιασμό μικρο-συσκευών, δηλαδή συστημάτων των οποίων τα κανάλια ροής έχουν χαρακτηριστική διάσταση μικρότερη από ένα mm και γι’ αυτό χαρακτηρίζονται από την απουσία τύρβης. Γνωρίζουμε επίσης ότι στις περισσότερες διεργασίες της Χημικής Μηχανικής αλλά και σε προβλήματα βιο-ιατρικής συναντάμε πολυφασική ροή, δηλαδή ταυτόχρονη ροή περισσοτέρων της μιας φάσεων (αέριας, υγρής και στερεάς) μέσα στον ίδιο χώρο. Τα μ-συστήματα που δημιουργούνται με συνδυασμό διαφόρων μ-συσκευών μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε ποικίλες εφαρμογές, όπως η παραγωγή πολύτιμων φαρμακευτικών προϊόντων, συστήματα in vitro βιο-ανάλυσης (διάγνωση) και in vivo παρέμβασης (θεραπεία), συσκευές ποιοτικού ελέγχου (Lab-on-a-chip), συστήματα ψύξης και θέρμανσης, κυψελίδες καυσίμων κλπ. Το Εργαστήριο Τεχνολογίας Χημ. Εγκαταστάσεων είναι εξοπλισμένο με σύγχρονα μέσα (μ-PIV, LIF, fast video camera, κώδικα CFD κλπ.) που είναι απαραίτητα για την εκπόνηση των προτεινόμενων διπλωματικών εργασιών. Η ανάληψη μιας Διπλωματικής του Εργαστηρίου απαιτεί την επιτυχή παρακολούθηση ΔΥΟ (2) τουλάχιστον από τα παρακάτω μαθήματα επιλογής:
Περισσότερες πληροφορίες από τον κ. Σ.Β. ΠΑΡΑ ή την κ. Α.Α. ΜΟΥΖΑ. |
ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΕΣ
1. Πειραματική μελέτη της ανάμιξης σε μ-αγωγό.
Θα μελετηθεί πειραματικά χρησιμοποιώντας μη-παρεμβατική τεχνική (Laser Induced Fluorescence, LIF) η ανάμιξη μη-Νευτωνικών ρευστών σε μ-αναμίκτη.
2. Απορρόφηση CO2 σε μ-απορροφητή.
Σχεδιασμός και πειραματική μελέτη της λειτουργίας μ-συσκευής για την απορρόφηση με υγρό διαλύτη (MEA) του CO2
3 . Μελέτη του πεδίου ροής γύρω από φυσαλίδες που σχηματίζονται από δυο γειτονικούς τριχοειδείς σωλήνες.
Θα μελετηθεί πειραματικά χρησιμοποιώντας μη-παρεμβατική τεχνική (Particle Image Velocimetry, PIV) και Fast Video Camera το πεδίο ροής κατά το σχηματισμό των φυσαλίδων.
ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΚΩΔΙΚΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΡΕΥΣΤΟΔΥΝΑΜΙΚΗΣ (CFD)
Θα μελετηθεί με κώδικα CFD η ανάμιξη βιολογικών μακρομορίων (φαρμάκων) στο αίμα (μη-Νευτωνικό ρευστό) σε μ-αναμίκτη τύπου L.
2 Πτώση πίεσης μη-Νευτωνικού υγρού (Casson fluid/αίμα) σε μ-αγωγό.
Με χρήση κώδικα CFD και μεθοδολογία DOE-RSM θα διαμορφωθεί συσχετισμός πρόβλεψης της πτώσης πίεσης κατά τη ροή μη-Νευτωνικού υγρού σε μ-αγωγό.
3. Ροή αέρα-υγρού σε μ-αγωγό.
Θα μελετηθεί με κώδικα CFD τα χαρακτηριστικά της ροής με slugs κατά τη ροή αέρα-υγρού (Νευτωνικού και μη –Νευτωνικού) σε μ-αγωγό.
4. Διαχωρισμένη ροή υγρού/αερίου σε κυλινδρικό αγωγό.
Θα προσομοιωθεί με κώδικα CFD η διαχωρισμένη ροή υγρού/αερίου σε κυλινδρικό αγωγό και τα αποτελέσματα θα συγκριθούν με υπάρχοντα πειραματικά δεδομένα.
5. Παρασκευή φαρμάκων σε μ-αντιδραστήρα.
Θα μελετηθεί με κώδικα CFD η λειτουργία μ-αντιδραστήρα για την παραγωγή φαρμάκων.
6. Δημιουργία σταγονιδίων από κεφαλή εκτυπωτή ink-jet.
Θα μελετηθεί η επίδραση των φυσικών ιδιοτήτων του υγρού (μελάνι) στα χαρακτηριστικά των δημιουργούμενων σταγονιδίων. Διφασική ροή υγρού – αερίου σε μ-αγωγό.
7. Κλιματισμός
Θα προσομοιωθεί με κώδικα CFD το πεδίο ροής του αέρα και η μεταφορά θερμότητας κατά τον κλιματισμό χώρου και με μεθοδολογία DOE-RSM θα διαμορφωθεί σχέση.