Transportverschijnselen in de Life Sciences

Om een bioreactorproces succesvol te laten verlopen, moeten we de juiste omstandigheden (zuurstof, temperatuur, nutriënten) creëren met behulp van roerders, een warmtewisselaar en gassproeiers, zodat de cellen en/of enzymen hun taak goed kunnen uitvoeren. Als we vervolgens het product willen opzuiveren voor gebruik, moeten we begrijpen hoe de eigenschappen van het product het scheidingsproces beïnvloeden. Dit zijn slechts twee voorbeelden waarin transportverschijnselen een fundamentele rol spelen binnen de biotechnologie. Ook analytische technieken in de Life Sciences maken gebruik van transportverschijnselen om specifieke metingen mogelijk te maken. Vanwege de essentiële rol van transportverschijnselen in de biotechnologie, zullen we ons in het vak Transportverschijnselen in de Life Sciences verdiepen in het transport van massa, warmte en impuls in fysische en/of biochemische processen. Een belangrijk onderdeel van het vak zijn de balansen en concepten waarmee fysische en biochemische processen en verschijnselen kunnen worden beschreven.

Je zult deze kennis vergaren door een combinatie van zelfstudie en hoorcolleges. Daarnaast bieden begeleide werkcolleges de mogelijkheid om je kennis direct toe te passen.

De volgende onderdelen worden in het vak behandeld:

1. Balansen; massabalansen, energiebalansen, impulsbalans

2. Stromingsleer; stroming in leidingen en om objecten berekenen met krachtenbalans en mechanische-energiebalans (frictiefactor).

3. Moleculair transport; transportvergelijkingen: wetten van Fick, Fourier en Newton, berekenen verdelingen van snelheid, temperatuur en concentratie.

4. Warmtetransport; stationair en instationair, convectief, warmtewisselaar

5. Massatransport; stationair en instationair, convectief, stofoverdracht over een fasegrensvlak, stofwisselaar