Paper published in a book (Scientific congresses and symposiums)
Développement d'un dispositif de trajectographie optique nécessaire pour la caractérisation expérimentale par une approche Euler-Lagrange des écoulements dans des bioréacteurs à cuve agitée
Collignon, Marie-Laure; Delafosse, Angélique; Delvigne, Frank et al.
2013In Récents Progrès en Génie des Procédés
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Keywords :
Suivi lagrangien; trajectographie optique; bioréacteur à cuve agitée
Abstract :
[fr] Les bioréacteurs à cuve agitée sont des dispositifs largement utilisés dans l’industrie pharmaceutique. Les performances globales des cultures menées dans ces bioréacteurs dépendent fortement de l’environnement physico-chimique et hydrodynamique local rencontré par les microorganismes et ce au cours du temps. Pour parvenir à caractériser cet historique de conditions locales rencontrées, une approche Euler-Lagrange doit être adoptée. La difficulté dans ce type d’approche est d’être capable de mesurer de manière fiable la trajectoire suivie par le microorganisme au sein du bioréacteur. Pour ce faire, le Laboratoire de Génie Chimique de l’Université de Liège a conçu un dispositif de trajectographie optique. L’objectif de cet article est de présenter ce dispositif, les développements qui ont été nécessaire à sa mise en œuvre et les résultats obtenus. Le dispositif se compose de deux caméras observant selon deux axes de l’espace un bioréacteur rétro-éclairé par des panneaux leds. La trajectoire suivie par une particule noire en gel d’alginate de calcium de 491 µm de diamètre est construite à partir des images acquises par ces deux caméras préalablement modélisée par un modèle pinhole et traitées par une approche rationnée. La validité des trajectoires mesurées a été prouvée dans un bioréacteur de 20 L mélangé par une hélice TTP en comparant les champs de vitesse moyen et d’énergie cinétique turbulent extraits de la trajectoire avec ceux obtenus par la technique eulérienne Stéréo P.I.V. La convergence de ces deux champs avec le temps d’acquisition de la trajectoire a également été démontrée.
Research center :
Laboratoire de Génie Chimique
Disciplines :
Chemical engineering
Author, co-author :
Collignon, Marie-Laure ;  Université de Liège - ULiège > Département de chimie appliquée > Département de chimie appliquée
Delafosse, Angélique ;  Université de Liège - ULiège > Département de chimie appliquée > Génie chimique - Génie catalytique
Delvigne, Frank  ;  Université de Liège - ULiège > Chimie et bio-industries > Bio-industries
Thonart, Philippe ;  Université de Liège - ULiège > Département des sciences de la vie > Biochimie et microbiologie industrielles
Crine, Michel ;  Université de Liège - ULiège > Département de chimie appliquée > Génie chimique - Opérations physiques unitaires
Toye, Dominique  ;  Université de Liège - ULiège > Département de chimie appliquée > Génie de la réaction et des réacteurs chimiques
Language :
French
Title :
Développement d'un dispositif de trajectographie optique nécessaire pour la caractérisation expérimentale par une approche Euler-Lagrange des écoulements dans des bioréacteurs à cuve agitée
Alternative titles :
[en] Development of an optical trajectography device required for the Euler-Lagrange experimental characterization of the turbulent flow inside a stirred bioreactor
Publication date :
October 2013
Event name :
14ème congrès de la Société Française du Génie des Procédés
Event place :
Lyon, France
Event date :
8 octobre 2013 au 10 octobre 2013
Audience :
International
Main work title :
Récents Progrès en Génie des Procédés
Publisher :
Ed. SFGP, Paris, France
ISBN/EAN :
978-2-910239-78-7
Peer reviewed :
Peer reviewed
Name of the research project :
Convention FRFC 2.4.579.09.F
Funders :
F.R.S.-FNRS - Fonds de la Recherche Scientifique [BE]
Available on ORBi :
since 09 August 2013

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