搅拌釜式生物反应器釜内流动传热特性分析OA

为提升反应釜搅拌器的混合效果、降低搅拌能耗,采用多重参考系法对应用于大肠杆菌发酵的反应釜组合桨进行热流耦合研究,分析了桨径、桨叶倾角、离底距、层间距对釜内流动传热特性的影响。结果表明:桨径不改变流型,随着桨径的增大,釜内流速不断增大,釜内温度逐渐升高,当桨径为115 mm时,搅拌桨排流能力提高显著,两层斜叶桨之间物料的流动性更强;随着桨叶倾角的增大,釜内高速区面积不断增大,釜内最高温度逐渐升高,当桨叶倾角为75°时,釜内各处流速均达到最高且温度梯度最小;当离底距为80 mm时,釜底和封头处的流场均得到改善,釜内温度分布最为均匀;随着桨叶层间距的增大,釜内流场混合效果得到显著改善,当层间距为190 mm时,桨叶间和釜体上方的流体混合均匀,釜内温度较高。