如何使用计算流体动力学（CFD）优化混匀工艺

2023年11月17日 11:27:10来源：德国赛多利斯集团

　　随着一次性解决方案在生物制药行业的应用和普及，一次性流体混匀过程广泛存在于生物制药生产工艺的各个阶段，包括上游，下游，以及制剂。

　　虽然应用场景很丰富，对于混匀工艺的基本要求是一致的：确保混匀效率；保证产品质量；实现批次间的一致性；确保不同规模的混匀工艺性能一致。这四点要求也是工艺开发的重要考量。

　　除此之外，由于技术的革新和特殊工艺的开发要求，常常还要考虑一些特殊因素。比如从不锈钢方案转换成一次性方案的等效转换；为了确定工艺参数的实验设计；混匀工艺效果的表征，流体动力学参数与实验条件的相关性等等。

　　为了明确这些因素对于工艺的影响，以及开发放大缩小模型，往往需要大量的实验，这使得混匀工艺的开发变得繁琐。计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics)的应用则可以简化这一过程。(ADC偶联工艺中一次性混匀技术的优化)

　　计算流体动力学(CFD)是一种基于流体动力学原理的数值模拟和建模工具，可以作为实际物理过程中的虚拟表示。可以利用数值方法和算法来解决涉及流体流动的问题。通过判断CFD模型的计算数据与实际测量数据的一致性，可以节省实验以及更快速的得出可靠的结论。

　　在生物制药行业中，普遍使用CFD来衡量实验室和商业化规模之间混匀工艺的流体特性。CFD仿真可以更方便地展示实验结果，减少实际实验数据，提高混匀工艺容器的表征效率；对于复杂的流场现象也能精确呈现(湍流，多相流等)；可以直观地衡量工艺的混匀效率(混匀均一性)，混匀速度，流场方向(混匀死角)，压力，温度，剪切力等。

　　赛多利斯的Flexsafe® Pro Mixer作为行业先进的一次性混匀解决方案，提供丰富的应用案例数据和CFD数据。不仅提供基本工艺参数，而且产品的建模数据库齐全，可以帮助客户进行工艺开发以及进一步的工艺提升(数字孪生，工艺仿真等)。

　　 Flexsafe® Pro Mixer的各方面产品性能也通过严格的CFD仿真进行了验证

　　• 实际混匀过程的效率以及流场分布；

　　• 不同转速条件下Flexsafe® Pro Mixer一次性混匀系统的剪切力对产品的影响；

　　• 用速度标度观测高湍流和涡流的形成；

　　• 验证混匀过程的均一性(不存在死角)。

　　赛多利斯Flexsafe® Pro Mixer一次性混匀系统，结合完善的CFD数据，有效帮助客户提高生物制药工艺的效率，简化流程。

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Flexsafe® Pro Mixer一次性混匀系统

关键词：如何使用计算流体动力学（CFD）优化混匀工艺

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