Predicción del comportamiento hidrodinámico en el escalado de un reactor de tanque agitado para procesos aerobios, mediante CFD
En el presente trabajo se analiza mediante simulaciones en CFD (Dinámica de Fluidos Computacional) el comportamiento de la hidrodinámica líquido-gaseosa en el escalado de un biorreactor, aplicando criterios empíricos comúnmente utilizados en procesos biotecnológicos (Número de Reynolds Re y Potencia por unidad de volumen P/V) en reactores de tanque agitado de 0,050 y 0,500 m³. Los efectos de la turbulencia, flujo rotativo, ruptura y coalescencia de burbujas son simulados mediante los modelos k-ε, MRF (Multiple Reference Frame) y PBM (Population Balance Model). El criterio de escalado P/V presenta mejores similitudes hidrodinámicas que el criterio de escalado Re respecto del reactor de 0,050 m³; sin embargo, el alto consumo de potencia y el posible daño microbiano generado por la turbulencia en cultivos de células animales pueden ser desventajas en prototipos a gran escala.
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Universidad de Tarapacá.
2013
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oai:scielo:S0718-330520130003000052015-01-07Predicción del comportamiento hidrodinámico en el escalado de un reactor de tanque agitado para procesos aerobios, mediante CFDGelves,RicardoBenavides,AldoQuintero,Juan Carlos Biorreactor dinámica de fluidos computacional (CFD marco de referencia múltiple (MRF método de balance poblacional (PBM escalado En el presente trabajo se analiza mediante simulaciones en CFD (Dinámica de Fluidos Computacional) el comportamiento de la hidrodinámica líquido-gaseosa en el escalado de un biorreactor, aplicando criterios empíricos comúnmente utilizados en procesos biotecnológicos (Número de Reynolds Re y Potencia por unidad de volumen P/V) en reactores de tanque agitado de 0,050 y 0,500 m³. Los efectos de la turbulencia, flujo rotativo, ruptura y coalescencia de burbujas son simulados mediante los modelos k-ε, MRF (Multiple Reference Frame) y PBM (Population Balance Model). El criterio de escalado P/V presenta mejores similitudes hidrodinámicas que el criterio de escalado Re respecto del reactor de 0,050 m³; sin embargo, el alto consumo de potencia y el posible daño microbiano generado por la turbulencia en cultivos de células animales pueden ser desventajas en prototipos a gran escala.info:eu-repo/semantics/openAccessUniversidad de Tarapacá.Ingeniare. Revista chilena de ingeniería v.21 n.3 20132013-12-01text/htmlhttp://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-33052013000300005es10.4067/S0718-33052013000300005 |
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En el presente trabajo se analiza mediante simulaciones en CFD (Dinámica de Fluidos Computacional) el comportamiento de la hidrodinámica líquido-gaseosa en el escalado de un biorreactor, aplicando criterios empíricos comúnmente utilizados en procesos biotecnológicos (Número de Reynolds Re y Potencia por unidad de volumen P/V) en reactores de tanque agitado de 0,050 y 0,500 m³. Los efectos de la turbulencia, flujo rotativo, ruptura y coalescencia de burbujas son simulados mediante los modelos k-ε, MRF (Multiple Reference Frame) y PBM (Population Balance Model). El criterio de escalado P/V presenta mejores similitudes hidrodinámicas que el criterio de escalado Re respecto del reactor de 0,050 m³; sin embargo, el alto consumo de potencia y el posible daño microbiano generado por la turbulencia en cultivos de células animales pueden ser desventajas en prototipos a gran escala. |
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