Moja działalność naukowa koncentruje się na zastosowaniu zaawansowanych narzędzi modelowania numerycznego, w szczególności obliczeniowej mechaniki płynów (CFD), do wieloskalowej analizy operacji jednostkowych w inżynierii chemicznej i procesowej. Główne założenie przyjętego podejścia badawczego opiera się na wykorzystaniu symulacji komputerowych do dogłębnego zrozumienia złożonych zjawisk transportu pędu, masy i ciepła, które determinują wydajność i stabilność kluczowych procesów rozdziału.
Podejście to jest stosowane w dwóch głównych obszarach:
-
Modelowanie procesów chromatograficznych: Badania obejmują predykcję i analizę pól przepływu w systemach chromatografii cieczowej. Celem jest ilościowe określenie wpływu warunków hydrodynamicznych – takich jak dyspersja, nierównomierności przepływu czy efekty lepkościowe – na efektywność separacji bioproduktów, zwłaszcza w kontekście miniaturyzacji oraz przenoszenia skali procesów (scale-up/scale-down).
-
Analiza procesów krystalizacji: Prace badawcze skupiają się na modelowaniu hydrodynamiki w krystalizatorach, aby zidentyfikować fundamentalne zależności między lokalnymi parametrami przepływu (np. polem naprężeń ścinających, dyssypacją energii turbulencji) a właściwościami produktu stałego, takimi jak rozkład wielkości kryształów (CSD). Dalszy kierunek badań zakłada integrację modeli CFD z bilansami populacji (PBM), co pozwala na stworzenie kompleksowych narzędzi symulacyjnych, uwzględniających sprzężenie zwrotne pomiędzy hydrodynamiką a kinetyką nukleacji i wzrostu kryształów.
Nadrzędnym celem prowadzonych badań jest rozwój metodologii symulacyjnych, które umożliwiają optymalizację, projektowanie i kontrolę operacji jednostkowych w oparciu o fundamentalną wiedzę o fizycznych mechanizmach rządzących tymi procesami.
