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（1.武汉工程大学机电工程学院2.中国通用机械工程总公司3.湖南智河化工技术设备有限公司)

生物反应器的CFD模拟及结构设计

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（1.武汉工程大学机电工程学院2.中国通用机械工程总公司3.湖南智河化工技术设备有限公司)

利用计算流体力学（CFD）软件Fluent，以多重参考系法对发酵行业中的发酵罐搅拌流场进行整体数值模拟。基于标准的κ-ε紊流模型模拟了发酵罐内的流场分布，分析了垂直面和水平面上液相流的流场分布及规律，可为搅拌器的结构设计提供参考。

生物反应器发酵罐搅拌器计算流体力学数值模拟

0 前言

在化工行业或其他需要液体拌合过程的许多工业部门中，都广泛使用着各式各样的搅拌反应器。在反应装置中，拌合过程是通过搅拌器叶片推动液体沿着特定的方向和以一定的流速运动来实现的。生物反应器，例如发酵行业中常用的发酵罐，是一种对物料进行机械搅拌并使其发酵的设备。目前，生物反应器的结构设计主要依赖于经验，但发酵搅拌过程中的流场是非常复杂的，一般的设计往往难以达到预期的设计效果。准确模拟和描述发酵罐中的流动情况和混合过程，是生物反应器设计的难点。目前，借助于计算流体力学(CFD)进行模拟，可以为搅拌器的结构设计提供参考，能够弥补经验设计方法的不足,有助于生物反应器的技术创新。……