Diseño de la metodología para la integración de herramientas Open Source aplicadas a la evaluación del comportamiento hidrodinámico de biorreactores usando CFD: Caso de estudio Reactor Metanogénico Escalonado RME

Otálora Tapiero, Fabián Camilo

Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem: http://repositorio.uan.edu.co/handle/123456789/6626

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Campo DC	Valor	Lengua/Idioma
dc.contributor.advisor	Luna Wandurraga, Héctor Javier	-
dc.contributor.advisor	Lobo Baeta, Bruno Eduardo	-
dc.creator	Otálora Tapiero, Fabián Camilo	-
dc.date.accessioned	2022-05-21T16:17:20Z	-
dc.date.available	2022-05-21T16:17:20Z	-
dc.date.created	2021-06-10	-
dc.identifier.uri	http://repositorio.uan.edu.co/handle/123456789/6626	-
dc.description.abstract	In this work you will find a workflow proposal that integrates collaborative and open source tools, specifically Blender, OpenFoam and paraView to model the hydrodynamic behavior of bioreactors, the validation of the created workflow was carried out with a stepped methanogenic bioreactor that has been previously worked on a laboratory scale and developed in a research alliance between UAN and UFOP. The approach and understanding of the tools was carried out under the guidance of practical examples and finally the coupling to a case study, based on the bibliographic search we found that this is a novel work for the area of hydrodynamic modeling in the context of the bioprocesses. Finally, it is concluded on the feasibility of applying the scheme proposed here to increase and facilitate the development of bioprocesses and the prospects of automating simulations in future research by creating Python scripts and including analysis in tools such as R Studio and Power Bi that complement a whole Open Source portfolio, which in comparison with licensed software represents a high investment in licensing and maintenance of updated software.	es_ES
dc.description.tableofcontents	En este trabajo encontrará una propuesta de flujo de trabajo que integra herramientas de código abierto y colaborativo, específicamente Blender, OpenFoam y paraView para modelar el comportamiento hidrodinámico de biorreactores, la validación del flujo de trabajo creado se realizó con un biorreactor metanogenico escalonado que ha sido trabajado con anterioridad a escala laboratorio y desarrollado en alianza de investigación entre la UAN y la UFOP. El planteamiento y la comprensión de las herramientas fue realizado bajo la guía de ejemplos prácticos y finalmente el acople a un caso de estudio, con base en la búsqueda bibliográfica encontramos que este es un novedoso trabajo para el área de modelación hidrodinámica en el contexto de los bioprocesos. Por último se concluye en la viabilidad de aplicar el esquema aquí propuesto para incrementar y facilitar el desarrollo de bioprocesos y las perspectivas de automatizar las simulaciones en investigaciones futuras creando scripts de Python e incluyendo análisis en herramientas como R Studio y Power Bi que complementan todo un portafolio Open Source, que en comparación con software licenciado representa una elevada inversión en licenciamiento y mantenimiento de los software actualizados.	es_ES
dc.language.iso	spa	es_ES
dc.publisher	Universidad Antonio Nariño	es_ES
dc.rights	Atribución 3.0 Estados Unidos de América	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/us/	*
dc.source	instname:Universidad Antonio Nariño	es_ES
dc.source	reponame:Repositorio Institucional UAN	es_ES
dc.source	instname:Universidad Antonio Nariño	es_ES
dc.source	reponame:Repositorio Institucional UAN	es_ES
dc.subject	Dinámica computacional de Fluidos	es_ES
dc.subject	CFD	es_ES
dc.subject	OpenFOAM	es_ES
dc.subject	Blender	es_ES
dc.subject	Bioprocesos	es_ES
dc.subject	Biorreactores	es_ES
dc.subject	Modelación	es_ES
dc.subject	Simulación	es_ES
dc.subject	Comportamiento hidrodinámico	es_ES
dc.subject	Flujo de trabajo	es_ES
dc.subject.ddc	620	es_ES
dc.title	Diseño de la metodología para la integración de herramientas Open Source aplicadas a la evaluación del comportamiento hidrodinámico de biorreactores usando CFD: Caso de estudio Reactor Metanogénico Escalonado RME	es_ES
dc.type	Tesis - Trabajo de grado - Monografia - Maestria	es_ES
dc.publisher.program	Maestría en Ingeniería de Bioprocesos	es_ES
dc.rights.accesRights	openAccess	es_ES
dc.subject.keyword	Computational Fluid Dynamics	es_ES
dc.subject.keyword	CFD	es_ES
dc.subject.keyword	OpenFOAM	es_ES
dc.subject.keyword	Blender	es_ES
dc.subject.keyword	ParaView	es_ES
dc.subject.keyword	Bioprocesses	es_ES
dc.subject.keyword	Bioreactors	es_ES
dc.subject.keyword	Model	es_ES
dc.subject.keyword	Simulation	es_ES
dc.subject.keyword	Hydrodynamic behavior	es_ES
dc.subject.keyword	Workflow	es_ES
dc.type.spa	Tesis y disertaciones (Maestría y/o Doctorado)	es_ES
dc.type.hasVersion	info:eu-repo/semantics/acceptedVersion	es_ES
dc.source.bibliographicCitation	A. Bakker, & A. Van den Akker. (1994). A computacional model for the gas-liquid flow in stirred reactors. Chemical Engineering Research and Design, 72, 573–582. http://www.bakker.org/cfm/publications/TransichemeComp1994.pdf	es_ES
dc.source.bibliographicCitation	Abishek, S., King, A. J. C., Mead-Hunter, R., Golkarfard, V., Heikamp, W., & Mullins, B. J. (2017). Generation and validation of virtual nonwoven, foam and knitted filter (separator/coalescer) geometries for CFD simulations. Separation and Purification Technology, 188, 493–507. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2017.07.052	es_ES
dc.source.bibliographicCitation	Allonneau, C., Olmos, E., Guyot, S., Ferret, E., Gervais, P., & Cachon, R. (2015). Hydrodynamic characterization of a new small-scale reactor mixed by a magnetic bar. Biochemical Engineering Journal, 96, 29–37. https://doi.org/10.1016/j.bej.2014.12.005	es_ES
dc.source.bibliographicCitation	Berg, P., Voß, S., Saalfeld, S., Janiga, G., Bergersen, A. W., Valen-Sendstad, K., Bruening, J., Goubergrits, L., Spuler, A., Cancelliere, N. M., Steinman, D. A., Pereira, V. M., Chiu, T. L., Tsang, A. C. O., Chung, B. J., Cebral, J. R., Cito, S., Pallarès, J., Copelli, G., … Beuing, O. (2018). Multiple Aneurysms AnaTomy CHallenge 2018 (MATCH): Phase I: Segmentation. Cardiovascular Engineering and Technology, 9(4), 565–581. https://doi.org/10.1007/s13239-018-00376-0	es_ES
dc.source.bibliographicCitation	Blanco-Aguilera, R., Lara, J. L., Barajas, G., Tejero, I., & Diez-Montero, R. (2020). CFD simulation of a novel anaerobic-anoxic reactor for biological nutrient removal: Model construction, validation and hydrodynamic analysis based on OpenFOAM®. Chemical Engineering Science, 215, 115390. https://doi.org/10.1016/j.ces.2019.115390	es_ES
dc.source.bibliographicCitation	Blanco-Aguilera, R., Lara, J. L., Barajas, G., Tejero, I., & Díez-Montero, R. (2020a). Hydrodynamic optimization of multi-environment reactors for biological nutrient removal: A methodology combining computational fluid dynamics and dimensionless indexes. Chemical Engineering Science, 224, 115766. https://doi.org/10.1016/j.ces.2020.115766	es_ES
dc.source.bibliographicCitation	Blazek, J. (2015). Boundary Conditions. Computational Fluid Dynamics: Principles and Applications, 253–281. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-099995-1.00008-7	es_ES
dc.source.bibliographicCitation	Boccardo, G., Augier, F., Haroun, Y., Ferré, D., & Marchisio, D. L. (2015). Validation of a novel open-source work-flow for the simulation of packed-bed reactors. Chemical Engineering Journal, 279, 809-820–820. https://doi.org/10.1016/j.cej.2015.05.032	es_ES
dc.source.bibliographicCitation	Boccardo, G., Crevacore, E., Passalacqua, A., & Icardi, M. (2019). Computational analysis of transport in three-dimensional heterogeneous materials. ArXiv, 23(1), 1–15. https://doi.org/10.1007/s00791-020-00321-6 Boccardo, G., Sethi, R., & Marchisio, D. L. (2019). Fine and ultrafine particle deposition in packed-bed catalytic reactors. Chemical Engineering Science, 198, 290–304. https://doi.org/10.1016/j.ces.2018.09.024	es_ES
dc.description.degreename	Magíster en Ingeniería de Bioprocesos	es_ES
dc.description.degreelevel	Maestría	es_ES
dc.publisher.faculty	Facultad de Ingeniería Ambiental	es_ES
dc.audience	Especializada	es_ES
dc.description.notes	Presencial	es_ES
dc.creator.cedula	11991922128	es_ES
dc.publisher.campus	Bogotá - Circunvalar	es_ES
dc.description.degreetype	Proyecto	es_ES
Aparece en las colecciones:	Maestría en Ingeniería de bioprocesos

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Fichero	Descripción	Tamaño	Formato
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