Escalabilidad de biorreactores de mezcla de ondas
Para estimar la potencia de entrada en los biorreactores de mezcla de ondas, se determina la cantidad de movimiento de un movimiento bidireccional entre los ángulos correspondientes −𝜑max y 𝜑max:
El impulso se puede analizar a partir de la observación del comportamiento del flujo del fluido y el cambio correspondiente del punto de gravedad y la distribución espacial del área superficial del fluido en la bolsa. Para poder establecer una relación clásica entre la potencia de entrada y el número de Reynolds, se introdujo un número de Reynolds modificado para procesos de ondas mixtas.
Por lo tanto, se supuso que la longitud característica lC del número de Reynolds se derivaba de la sección transversal basada en la altura del líquido h y el ancho de la bolsa wb:
lB representa la longitud real (longitud máxima) de la sección transversal del fluido.
La sección transversal AC depende de la geometría de la bolsa y distingue entre mayúsculas y minúsculas. Cuando se supone que el volumen debe girarse dos veces parcialmente a lo largo de la bolsa, se supone que su velocidad es
El factor constante C depende de la parte del volumen que pasa por el punto de rotación, por lo que depende de la geometría de la bolsa, el nivel de llenado y el ángulo de balanceo. El número de Reynolds modificado para reactores de bolsa se puede definir como:
La transición entre flujo laminar y turbulento se encontró en el área entre Re = 400 y 1000. Por lo general, la turbulencia se puede lograr en SUB con mezcla de olas, si el volumen de llenado no fue muy alto o muy bajo.
El tiempo de mezcla de los biorreactores de mezcla de ondas está en un rango similar al obtenido en los SUB agitados. Como se informó, se encontró que distintas regiones del 20 % al 30 % o incluso hasta el 50 % del volumen de llenado en relación con el volumen de la bolsa producen los números de mezcla más bajos.
Esto está de acuerdo con las mediciones del coeficiente de transferencia de masa de gas kLa en SUB mezclados con olas, en los que se logra un máximo en un volumen de llenado distinto del 40% del volumen de la bolsa.
Un aumento de los números de Reynolds modificados por encima de 1000 no condujo a una mayor reducción del tiempo de mezclado.
La escalabilidad de los SUB de ondas mixtas se puede lograr si una parte de la bolsa está bloqueada para el funcionamiento, por ejemplo, a través de abrazaderas o bloques de canales.
Dado que la altura del líquido, el ángulo de balanceo y la longitud característica permanecen constantes, se mantienen entradas de potencia similares en la misma plataforma oscilante para una amplia gama de volúmenes de trabajo.