Umeå universitets logga

umu.sePublikationer
Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Nodal Discontinuous Galerkin Spectral Element Method for Advection-Diffusion Equations in Chromatography
Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för fysik.
2024 (Engelska)Självständigt arbete på avancerad nivå (yrkesexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)Alternativ titel
Nodal Diskontinuerlig Galerkin Spektralelementmetod för Advektions-Diffusionsekvationer i Kromatografi (Svenska)
Abstract [en]

In this thesis, we mainly investigate the application of a nodal discontinuous Galerkin spectral element method (DGSEM) for simulating processes in column liquid chromatography. Additionally, we investigate the effectiveness of a total variation diminishing in the mean (TVDM) limiter in controlling spurious oscillations related to the Gibbs phenomenon. With an order-of-accuracy test, we demonstrated that our nodal DGSEM achieved and, in multiple instances, even exceeded theoretical convergence rates, especially with an increased number of elements, validating the use of high-order basis functions for achieving high-order accuracy. We also demonstrated how setup parameters could affect process outcomes, which suggests that numerical simulations can help guide the development of experimental methods since they can explore the solution space of an optimization problem much faster than experimental procedures by leveraging computational speed. Finally, we showed that the TVDM limiter successfully eliminated severe oscillations and negative concentrations near shock regions but introduced significant smearing of the shocks. These findings validate the nodal DGSEM as a highly accurate and reliable tool for detailed modeling of column liquid chromatography, which is essential for improving efficiency, yield, and product quality in biopharmaceutical manufacturing. 

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
2024.
Nyckelord [en]
Nodal discontinuous Galerkin spectral element method, Column liquid chromatography, Lumped kinetic model, TVDM
Nationell ämneskategori
Beräkningsmatematik
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:umu:diva-225777OAI: oai:DiVA.org:umu-225777DiVA, id: diva2:1866622
Externt samarbete
Sartorius Stedim Data Analytics AB
Ämne / kurs
Examensarbete i teknisk fysik
Utbildningsprogram
Civilingenjörsprogrammet i Teknisk fysik
Tillgänglig från: 2024-06-10 Skapad: 2024-06-07 Senast uppdaterad: 2024-06-10Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

fulltext(3587 kB)187 nedladdningar
Filinformation
Filnamn FULLTEXT01.pdfFilstorlek 3587 kBChecksumma SHA-512
deedf9fa50cd01410d9d9a55398a9db19e5d381b78d43388776c616fe062905f4fa98b125ffffcef93c156a0f08ad144356216a71ea13d6b9d94a557a6ebc489
Typ fulltextMimetyp application/pdf

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Sehlstedt, Per
Av organisationen
Institutionen för fysik
Beräkningsmatematik

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar
Totalt: 188 nedladdningar
Antalet nedladdningar är summan av nedladdningar för alla fulltexter. Det kan inkludera t.ex tidigare versioner som nu inte längre är tillgängliga.

urn-nbn

Altmetricpoäng

urn-nbn
Totalt: 380 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf