Parametric numerical study and optimization of mass transfer and bubble size distribution in a gas-liquid stirred tank bioreactor equipped with Rushton turbine using computational fluid dynamics

叶轮 拉什顿汽轮机 计算流体力学 搅拌器 生物反应器 气泡 机械 传质 聚结(物理) 连续搅拌釜式反应器 传质系数 停留时间分布 参数统计 材料科学 流量(数学) 工程类 数学 化学 物理 有机化学 化学工程 天体生物学 统计
作者
Sanaz Salehi,Amir Heydarinasab,Farshid Pajoum Shariati,Ali Taghvaie Nakhjiri,Kourosh Abdollahi
出处
期刊:International Journal of Chemical Reactor Engineering [De Gruyter]
卷期号:19 (10): 1115-1131 被引量:3
标识
DOI:10.1515/ijcre-2021-0083
摘要

Abstract Designing and optimizing a bioreactor can be an especially challenging process. Computational modelling is an effective tool to investigate the effects of various operating parameters on bioreactor performance and identify the optimum ones. In this work, a computational fluid dynamics-population balance model (CFD-PBM) was developed to elucidate the effect of different geometrical and operating parameters on the hydrodynamics and mass transfer coefficient of a batch stirred tank bioreactor. The validated model was projected to predict the effect of different parameters including the gas flow rate, the impeller off-bottom clearance, the number of agitator blades, and rotational speed of the impeller on the velocity profiles, air volume fraction, bubble size distribution, and the local gas mass transfer coefficient ( K l a ) in the bioreactor. Air bubble breakup and coalescence phenomena were considered in all simulations. Factorial experimental design approach was employed to statistically investigate the impacts of the aforementioned operating and geometrical parameters on K l a and bubble size distribution in the bioreactor in order to determine the most significant parameters. This can give an essential insight into the most impactful factors when it comes to designing and scaling up a bioreactor.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
pikapom完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
泱泱完成签到 ,获得积分10
1秒前
酷波er应助hu采纳,获得10
2秒前
wenrounan发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
ycy完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
Kingzd完成签到,获得积分10
3秒前
传奇3应助顶真采纳,获得10
3秒前
大胆金针菇应助佳芸采纳,获得10
3秒前
诚末完成签到,获得积分10
4秒前
科研通AI6.2应助程爽采纳,获得10
4秒前
优美若雁完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
万能图书馆应助li采纳,获得10
4秒前
4秒前
科研通AI6.2应助易水采纳,获得10
4秒前
Wei Qin发布了新的文献求助10
4秒前
汉堡包应助Chao采纳,获得10
5秒前
进可攻退可守应助skye采纳,获得10
5秒前
TYT发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
liuyaohan0726发布了新的文献求助10
6秒前
浅念发布了新的文献求助10
6秒前
hh发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
justin完成签到,获得积分10
8秒前
奎奎发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
dann发布了新的文献求助30
9秒前
Carrrl发布了新的文献求助10
9秒前
桐桐应助原来采纳,获得10
9秒前
天天快乐应助123采纳,获得10
9秒前
9秒前
枫竹轩完成签到 ,获得积分10
9秒前
高分求助中
Overcoming Stigma and Bias in Obesity Management 800
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Materials selection in mechanical design 500
Bounds for Statistical Estimation in Semiparametric Models 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
Ideology and Meaning-Making under the Putin Regime 450
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6478882
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8280279
关于积分的说明 17660504
捐赠科研通 5561512
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2911273
邀请新用户注册赠送积分活动 1888279
关于科研通互助平台的介绍 1742266