Simulación numérica de tanques agitados mediante CFD con el método SPH

Mediante simulaciones numéricas CFD se obtendrán tiempos de mezclado en un tanque agitado. Se analizarán distintos tipos de agitadores y fluidos (Newtonianos y no Newtonianos) con la finalidad de obtener datos que nos permitan clasificar el tipo de agitador adecuado para cada tipo de fluidos. Además, se obtendrá la potencia requerida en cada agitador para evaluar el costo de operación durante el tiempo de mezclado. Mediante simulaciones CFD es posible evaluar la transferencia de momento y masa en el interior de un tanque agitado mediante la obtención de campos de velocidad y concentración. Además, se disminuye el número de casos experimentales a realizar en laboratorio, disminuyendo así el costo de material, reactivos y horas de trabajo en laboratorio. Los resultados obtenidos servirán de base para realizar posteriormente investigaciones en reactores de tanques agitados utilizados en la industria química.

El uso de tanques agitados en la industria es muy amplio. Desafortunadamente en la mayoría de los casos no se utiliza el agitador adecuado debido a los diseños comerciales existentes en la actualidad y a la falta de análisis del mezclado para el diseño utilizado. Con este trabajo se pretende crear una metodología para analizar el mezclado en cualquier tipo de diseño utilizado en la industria y tener la herramienta que genere propuestas para usar un agitador que disminuya costos de operación y tiempos de mezclado.

Para este proyecto se desean preferentemente estudiantes que estén cursando la licenciatura de ingeniería química o áreas afines, cómo ingeniería bioquímica o ingeniería en alimentos. Preferentemente que el estudiante tenga conocimientos básicos en simulación numérica, transferencia de masa y momento, así como conocimientos en procesos de mezclado mediante el uso de tanques agitados. El estudiante también debe contar con conocimientos básicos en uso de cómputo y aplicaciones de análisis de datos.

CFD aplicado a ingenierías.