EXTRAÇÃO DE BIOCOMPOSTOS EM FLUXO CONTÍNUO EM LEITO FIXO: INFLUÊNCIA DA TROCA DE CONDIÇÃO DE DIRICHLET PARA DANCKWERTS NA ENTRADA EM MODELOS FENOMENOLÓGICOS
DOI:
https://doi.org/10.18011/bioeng2021v15n4p538-560Palavras-chave:
Bioprodutos, Bioprocessos, Modelagem matemática, Simulação numérica, Método de Boltzmann em redeResumo
Modelos fenomenológicos são essenciais à engenharia de bioprocessos e naqueles para extração de biocompostos em fluxo contínuo, a difusão requer condição de contorno extra na saída (geralmente condição de Neumann nula) enquanto que a condição de Dirichlet ou Danckwerts pode ser imposta na entrada. Usando um estudo de caso e um simulador próprio via método de Boltzmann em rede, este trabalho numericamente examina efeitos ao trocar as condições de entrada supracitadas. Simulações consideram cenários com predomínio convectivo ao difusivo e rendimentos de extração sob cada condição de entrada foram comparados com dados experimentais. Curvas de rendimento foram satisfatoriamente reproduzidas em simulações numéricas usando parâmetros adequados e diferenças devido a mudanças de condições na entrada tornaram-se evidentes apenas em cenários de extração com predomínio de transporte difusivo. Para difusividades da ordem 10-6 m2 s-1, resultados numéricos apontam para impor a condição de contorno de Danckwerts junto à entrada do leito.
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