在一次性方形水箱中的电力和流体应力,以简化制药工艺开发过程

科学领域:

• 生物制药制造业 生物制药制造业
• 化学工程是化学工程的重要组成部分.
• 流体动力学 流体动力学

背景情况:

• 单次使用系统是生物制药制造业的标准,以提高效率和成本效益.
• 一次性混合需要进一步描述,特别是方形设计,因为它可能对药物的质量属性产生影响.
• 在一次性使用的方形混合中,不寻常的功耗需要详细的流体动力学分析.

研究的目的:

• 描述一次性方形水箱的流体动力学和功耗.
• 为了验证计算流体动力学 (CFD) 模型用于模拟50L Flexel® LevMixer®复制品中的流体行为.
• 调查不同流量模式下流体应力和功耗之间的相关性.

主要方法:

• 使用扭矩测量和粒子图像速度计 (PIV) 进行模型验证.
• 使用经过验证的CFD模型与重规范化组k-ε流模型.
• 分析了由机械动引起的液体应力强度和频率.

主要成果:

• 确定了两个不同的填充量依赖的流量模式:旋转 (低功耗) 和吞没 (高功耗).
• 证明了机械动引起的流体应力和功耗之间的强烈相关性.
• 对于两种已识别的流量模式的量化流体应力特征.

结论:

• 该研究提供了对一次性使用方形水箱的流体动力学的关键见解,揭示了依赖体积的行为.
• 研究结果将功耗与流体应力相关联,为优化对应力敏感产品的制药工艺开发提供了基础.
• 经过验证的CFD模型和结果可以支持开发先进的过程分析技术,以加强药品质量控制.