МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ
УДК 615.478.5
О. В. Б е л о в а, М. А. К о р н е е в а,
Д. А. М у с т а ф и н а, С. П. С о ц к и й,
А. В. Ч е р н ы ш е в
ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ
ТЕПЛООБМЕНА В АМПЛИФИКАТОРЕ ДНК
Приведены результаты исследований теплового состояния твер-
дотельного прецизионного программируемого устройства для
терморегулирования микроколичеств жидкости для медико-
биологических исследований (амплификатора ДНК). Для проведения
исследований было разработано два метода численного моделиро-
вания: инженерный — на основе одномерной модели и уточненный
— на основе трехмерной модели. Методы позволяют решать раз-
личные задачи совершенствования конструктивных параметров и
разрабатывать новые устройства подобного рода.
Метод полимеразной цепной реакции (ПЦР) является на данный
момент одним из наиболее достоверных методов для обнаружения и
оценки количества ДНК в пробе. Для реализации реакции необхо-
дим многократно повторяющийся цикл нагрева и охлаждения (рис. 1).
Полимеразная цепная реакция проводится в специальных термоста-
тирующих устройствах, которые называют амплификаторами ДНК.
Конструктивные схемы амплификаторов в зависимости от используе-
мого рабочего тела (газ, жидкость, твердое тело) можно разделить на
пневматические, гидравлические и твердотельные.
В настоящей работе рассматривается твердотельный амплифика-
тор ДНК на термоэлектрических элементах Пельтье (рис. 2). Такой
Рис. 1. Режим работы амплификатора:
1
— нагрев до
T
1
;
2
— охлаждение до
T
2
;
3
и
4
— выдержка при
T
1
и
T
2
28 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2008. № 3
