计算流体力学在气升式生物反应器研究中的应用
气升式内环流生物反应器(Airlift internal loop bioreactor,AILBR )以其优越的流体混合性能和广阔的应用前景而成为生物反应器领域的研究热点之一.研究AILBR中流体流动的传统方法是通过实验确定流体流动传质特征参数,再探索它们和各影响因子之间的关系,得出各自实验条件下的关联式,为反应器的设计提供经验或半经验依据.目前对反应器的选型和设计仍然主要依赖这些经验和半经验公式,对其性能的优劣很难进行理论预测.而近年来发展起来的计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)是一种可用于分析流体流动和混合传质的交叉学科.CFD技术与具体工程问题相结合不仅花费少,设计周期短,而且还可以得到反应器中的速度场、温度场、浓度场等详细的信息,对反应器的设计、放大、优化和混合传质的基础研究都具有意义.本文在对气升式内环流生物反应器内部流动分析基础上,采用CFD就影响AILBR性能的诸多结构因素,如高径比、降流区与升流区面积比及底隙高度等进行比较全面的研究,从更微观更本质的角度对AILBR的设计放大提供实验数据和CFD技术的研究思路.
气升式生物反应器 计算流体力学 数值模拟 参数优化
刘其松 徐波 孙茹
中国石油西南油气田公司天然气研究院
国内会议
贵阳
中文
425-438
2014-09-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）