Orientador: José Roberto Nunhez

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química

Resumo: Os Erlenmeyers agitados têm sido utilizados como uma ferramenta em pesquisa na área biotecnológica e laboratórios industriais, especialmente em estágios iniciais, onde graças a sua praticidade, muitos experimentos podem ser realizados simultaneamente com um baixo custo e virtualmente sem...

Resumo: Os Erlenmeyers agitados têm sido utilizados como uma ferramenta em pesquisa na área biotecnológica e laboratórios industriais, especialmente em estágios iniciais, onde graças a sua praticidade, muitos experimentos podem ser realizados simultaneamente com um baixo custo e virtualmente sem supervisão. No entanto, esses dispositivos só fornecem informação limitada dos processos fenomenológicos que acontecem dentro do Erlenmeyer, tais como a velocidade rotacional, que dá uma ideia dos requerimentos de mistura, etc. Esta limitação pode dificultar a transição de um novo processo da bancada experimental para a escala piloto ou industrial. Alguns estudos de pesquisa têm sido realizados para determinar importantes variáveis de processo, tais como consumo de potência volumétrico, capacidade de transferência de oxigênio, estresse hidrodinâmico, etc. A fluidodinâmica computacional (CFD) tem ganhado importância recentemente no estudo dos fenômenos de transporte, graças aos avanços no desenvolvimento de software especializado, e poder computacional. O objetivo desse trabalho é simular o processo de agitação desenvolvido em um Erlenmeyer agitado em máquinas orbitais, utilizando o pacote computacional CFX versão 14. Os resultados CFD são comparados com os dados experimentais disponíveis para validar o modelo com o objetivo de estudar a fluidodinâmica desenvolvida nestes dispositivos

Abstract: Erlenmeyers have been used as a tool in many biotechnology research and industrial laboratories, especially in its early stages when many experiments can be performed simultaneously at low cost and nearly without supervision. However, these devices offer only limited information on the...

Abstract: Erlenmeyers have been used as a tool in many biotechnology research and industrial laboratories, especially in its early stages when many experiments can be performed simultaneously at low cost and nearly without supervision. However, these devices offer only limited information on the phenomenological processes occurring within these shake flasks, as the rotational speed which gives an idea of the mixing requirements, etc. This limitation could be a difficulty when trying to scale up new processes developed in laboratories to a pilot plant scale or an industrial processes. Some experimental research has been carried out to determine important process variables in Erlenmeyer agitation such as volumetric power consumption, oxygen transfer capacity, hydrodynamic stress, etc. Computational fluid dynamics (CFD) has recently gained importance in the study of transport phenomena, thanks to advances in the development of specialized software, and computational power. The objective of this work is to simulate the mixing process in an Erlenmeyer flask. The software used is CFX version 14. The CFD results is compared with the experimental data available to validate this computational model in order to study the fluid dynamics that develops in these devices