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双流体RANS预测的气腔，功率消耗，混合时间和氧气转移率曝气发酵罐规模与多个桨搅拌( Two-Fluids RANS predictions of gas cavities, power consumption, mixing time and oxygen transfer rate in an aerated fermenter scale-down stirred with multiple impellers )
F Maluta A Paglianti G Montante
补料批式好氧发酵罐的产率往往受到取决于气液系统流体动力学的氧传递率的限制。在搅拌发酵罐中，气泡均匀分布的理想流型是不可行的，尤其是在大型搅拌发酵罐中，由于叶轮转速的增加对功率的要求很大。本文研究了工业多叶轮发酵罐中的一种典型流动条件，即平板叶片后部气体积聚，传递给流体的功率减少，体积传质系数受限。用雷诺平均双流体模型和一组合适的封闭方程可以很好地预测这些流体力学特征，这些特征很难用完全预测的方法获得。通过在四台Rushton涡轮搅拌的曝气池中收集的实验气含率、气耗和混合时间数据，验证了计算方法的正确性。讨论了阻力和湍流弥散力大小的重要性。氧传递速率的计算分布突出了模拟方法作为克服传质限制的工具的有效性，传质限制通常是迈向发酵强化的关键步骤。
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