Bolsa 19/06377-5 - Dinâmica dos fluidos computacional, Modelagem computacional - BV FAPESP
Estudo da fluidodinâmica computacional (CFD) multifásico da etapa de propagação de microrganismos em biorreator STR para obtenção de cultivo de alta densidade
Processo: 19/06377-5
Pesquisador responsável: José Luís de Paiva
Beneficiário: André Martins Berger Peralta
Assunto(s): Dinâmica dos fluidos computacional Modelagem computacional Escoamento multifásico Reatores biológicos
Propõe-se o estudo de um modelo computacional para simulação do desempenho de biorreatores - tanques agitados e aerados - em cultivo de alta densidade celular. Este projeto de pesquisa está inserido na área de Modelagem de Processos Bio-físico-químicos do "Plano de Desenvolvimento Institucional (PDIP) do IPT na Área de Transformação Digital: Manufatura Avançada e Cidades Inteligentes e Sustentáveis" (Processo Fapesp 17/50343-2). A validação do modelo será feita a partir de dados da literatura e de resultados experimentais obtidos na unidade piloto do LBI - Laboratório de Biotecnologia Industrial - do Núcleo de Bionanomanufatura do IPT. Pretende-se implementar um modelo de escoamento multifásico aplicado à etapa de propagação de microrganismos em biorreator STR para obtenção de cultivo de alta densidade. Os modelos serão implementados via código ANSYS-CFX e devem considerar os balanços de massa e de quantidade de movimento das fases líquida e gás e modelo de transferência de massa. Serão investigadas diferentes condições operacionais: capacidade do biorreator, tipo de agitador, velocidade de rotação e vazão de gás e o impacto no desempenho do reator para o sistema em estudo. Desta forma, tem-se a redução do número de ensaios em laboratório e consequentemente os custos decorrentes. O domínio destas ferramentas proporcionará a análise dos procedimentos usuais de scale-up de biorreatores e o estabelecimento de novos critérios e procedimentos para projeto de biorreatores em escala industrial. (AU)