Estudio computacional de la dinámica de fluidos en el reactor de síntesis de péptidos y su evaluación térmica bajo efecto microondas

En el presente proyecto se realizó el análisis del comportamiento de la mezcla de Dimetilformamida (DMF) con las partículas de aminoácidos de tamaño del orden de micrones y su correcto mezclado mediante la inyección de nitrógeno gaseoso (N2) para la generación de burbujas, por medio de simulaciones...

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Autores:
Ardila Gómez, Sergio Andrés
Rodríguez Sarmiento, Deisy Yurley
Tipo de recurso:
Investigation report
Fecha de publicación:
2023
Institución:
Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB
Repositorio:
Repositorio UNAB
Idioma:
spa
OAI Identifier:
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Acceso en línea:
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Palabra clave:
Unab pharmacology laboratory
Computational fluid dynamics
Fluid dynamics
Continuous mechanics
Peptides
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Technological development
Drugs
Chemical processes
Dinámica de fluidos
Mecánica continua
Péptidos
Simulación por computador
Desarrollo tecnológico
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Procesos químicos
Laboratorio de farmacología Unab
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description En el presente proyecto se realizó el análisis del comportamiento de la mezcla de Dimetilformamida (DMF) con las partículas de aminoácidos de tamaño del orden de micrones y su correcto mezclado mediante la inyección de nitrógeno gaseoso (N2) para la generación de burbujas, por medio de simulaciones computaciones aplicando técnicas de Dinámica Computacional de Fluidos (CFD). Igualmente se realiza el estudio de efecto térmico por microondas sobre la mezcla suspendida en el lecho poroso del reactor y se realiza una comparación con resultados experimentales obtenidos en el laboratorio de Farmacología Unab, con el equipo de síntesis de péptidos asistido por microondas.
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Igualmente se realiza el estudio de efecto térmico por microondas sobre la mezcla suspendida en el lecho poroso del reactor y se realiza una comparación con resultados experimentales obtenidos en el laboratorio de Farmacología Unab, con el equipo de síntesis de péptidos asistido por microondas.1. Descripción del Proyecto ............................................................................. 1 2. Sinopsis ....................................................................................................... 2 3. Resumen ...................................................................................................... 2 4. Informe de Resultados ................................................................................. 4 4.1 Estado del arte y marco teórico de las simulaciones ....................... 4 1.1.1 Dinámica computacional de fluidos (CFD) ...................................... 5 1.1.2 Modelos de turbulencia ................................................................... 5 1.1.3 Modelos multifásicos ....................................................................... 8 4.2 Esquema general del Reactor del equipo de síntesis de péptidos semiautomático ........................................................................................... 12 4.2.1 Dominio Computacional del reactor ............................................. 13 4.2.3 Generación de la malla hibrida ...................................................... 15 4.3 Modelo de medio poroso en el reactor ................................................. 19 4.4 Simulaciones Computacionales CFD-Multifásicas ............................... 26 4.4.3 Condiciones de frontera ................................................................ 26 4.4.4 Resultados obtenidos .................................................................... 28 4.5 Comparación de resultados ................................................................. 30 4.5 Simulaciones Computacionales de transferencia de Calor por Microondas .................................................................................................... 31 4.6 Pruebas experimentales horno microondas ......................................... 36 5. Impactos .................................................................................................... 43 6. Informe financiero ...................................................................................... 44In the present project, the analysis of the behavior of the mixture of Dimethylformamide (DMF) with the amino acid particles of the order of microns and its correct mixing by means of the injection of gaseous nitrogen (N2) for the generation of bubbles, by means of of computer simulations applying Computational Fluid Dynamics (CFD) techniques. Likewise, the study of the thermal effect of microwaves on the mixture suspended in the porous bed of the reactor is carried out and a comparison is made with experimental results obtained in the Unab Pharmacology laboratory, with the microwave-assisted peptide synthesis equipment.Modalidad Presencialapplication/pdfspahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombiahttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Estudio computacional de la dinámica de fluidos en el reactor de síntesis de péptidos y su evaluación térmica bajo efecto microondasComputational study of fluid dynamics in the peptide synthesis reactor and its thermal evaluation under microwave effectResearch reportinfo:eu-repo/semantics/workingPaperInforme de investigaciónhttp://purl.org/coar/resource_type/c_18wshttp://purl.org/coar/resource_type/c_8042info:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/redcol/resource_type/IFIUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABFacultad IngenieríaFacultad Ciencias de la SaludUnab pharmacology laboratoryComputational fluid dynamicsFluid dynamicsContinuous mechanicsPeptidesComputer simulationTechnological developmentDrugsChemical processesDinámica de fluidosMecánica continuaPéptidosSimulación por computadorDesarrollo tecnológicoFármacosProcesos químicosLaboratorio de farmacología UnabDinámica computacional de fluidos[1] A. W. DATE, “Introduction to Computational Fluid Dynamics”, Indian Institute of Technology, Bombay. Cambrige Univertisy Press, 2005. 978-0-521-85326-2[2] H. M. MARQUES, K. L. BROWN, “Molecular mechanics and molecular dynamics simulations of porphyrins, metalloporphyrins, heme proteins and cobalt corrinoids”, Coord. Chem. Rev., Vol. 225, pp. 123-158, 2002. 10.1016/S0010-8545(01)00411-8[3] ARDILA, S., “Estudio computacional de la dinámica del flujo turbulento entorno a un vehículo terrestre tipo station wagon”, MSc. Tesis, Universidad de los Andes, Col. 2015[4] RANJBARAN, MOHSEN & ZARE, DARIUSH. (2012). CFD Modeling of Microwave-Assisted Fluidized Bed Drying of Moist Particles Using Two-Fluid Model. Drying Technology. 30. 362-376. 10.1080/07373937.2011.642913.[5] N. Castro, Estudio experimental y computacional de la aerodinámica de un vehículo comercial, Bogota: MSc. Tesis. Universidad de los Andes, 2012[6] H. K. Versteeg, W. Malalasekera, “An introduction to computational fluid dynamics,” Essex: Pearson Prentice Hall, 2007.[7] F. R. Menter, “Two-Equation Eddy-Viscosity Turbulence Models for Engineering Applications,” AIAA-Journal, 32(8), pp. 269-289, 1994.[8] ANSYS Inc, “ANSYS FLUENT 12.0 (Theory Guide),” 2009[9] L. DAVIDSON, “Fluid mechanics, turbulent flow and turbulence modeling,” Course material, Dept. of Thermo and Fluid Dynamics, Chalmers University of Technology, Gothenburg, 2016.[10] F. R. MENTER, M. KUNTZ, R. LANGTRY, “Ten years of industrial experience with the SST turbulence model. In: Hanjalic, K., Nagano, Y., Tummers, M. (Eds.), Proceedings of the Fourth International Symposium on Turbulence, Heat and Mass Transfer, Antalya, Turkey, 2003.[11] WELTY, J. R., WICKS, C. E., COAUT, WILSON, R. E., COAUT, & CALDERON ACOSTA, C., Tr. (1988). Fundamentos de transferencia de movimiento calor y masa. Limusa.[12] MEROÑO, J. (2015). Generación de burbujas y análisis del mezclado en columnas de flujo oscilatorio. Universidad Politécnica de Cartagena.[13] H. BOURAS, Y. HAROUN, R. PHILIPPE, F. AUGIER, P. FONGARLAND, CFD modeling of mass transfer in Gas-Liquid-Solid catalytic reactors, Chemical Engineering Science, Volume 233, 2021, 116378, ISSN 0009-2509ORIGINAL2023_GIN02_InforCientFinSAAG.pdf2023_GIN02_InforCientFinSAAG.pdfInformeapplication/pdf2924986https://repository.unab.edu.co/bitstream/20.500.12749/20825/1/2023_GIN02_InforCientFinSAAG.pdf8c7766b5d2a50567a854c93a20d9ea07MD51open accessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-8829https://repository.unab.edu.co/bitstream/20.500.12749/20825/2/license.txt3755c0cfdb77e29f2b9125d7a45dd316MD52open accessTHUMBNAIL2023_GIN02_InforCientFinSAAG.pdf.jpg2023_GIN02_InforCientFinSAAG.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg9902https://repository.unab.edu.co/bitstream/20.500.12749/20825/3/2023_GIN02_InforCientFinSAAG.pdf.jpgcb0ae2a28a861fd9b0f74933bf8aafd0MD53open access20.500.12749/20825oai:repository.unab.edu.co:20.500.12749/208252024-01-18 10:04:44.327open accessRepositorio Institucional | Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNABrepositorio@unab.edu.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