过程工程学报
過程工程學報
과정공정학보
The Chinese Journal of Process Engineering
2008年
3期
417-424
,共8页
刘剑峰%宋涛%李睿瑜%李明%刘国强
劉劍峰%宋濤%李睿瑜%李明%劉國彊
류검봉%송도%리예유%리명%류국강
生物反应器%模型%溶解氧浓度%肝细胞培养%生物人工肝支持系统
生物反應器%模型%溶解氧濃度%肝細胞培養%生物人工肝支持繫統
생물반응기%모형%용해양농도%간세포배양%생물인공간지지계통
研究了人工肝生物反应器的结构特点,并在对反应器内部液体流动与气液传质规律进行分析的基础上,结合反应器的实际需要,建立了基于一维轴向扩散模型的人工肝专用生物反应器溶解氧浓度动态分布的数学机理模型.利用有限差分方法对模型离散化求解,得到了流动速度、氧传质系数及细胞耗氧速率对反应器内部溶解氧浓度分布的影响规律.通过对模型数值解的分析得到了特定条件下反应器内的优化参数为液体流速0.55mm/s,传质系数0.31s-1,扩散系数0.02mm2/s.最后,通过仿真数据与实测实验的对比验证了该模型的正确性,其平均误差在±5%以内.本模型的建立在理论上验证了该专用生物反应器可以提供稳定且均匀的溶解氧浓度分布,同时也为下一代新型反应器的优化设计提供了参考数据和理论依据.
研究瞭人工肝生物反應器的結構特點,併在對反應器內部液體流動與氣液傳質規律進行分析的基礎上,結閤反應器的實際需要,建立瞭基于一維軸嚮擴散模型的人工肝專用生物反應器溶解氧濃度動態分佈的數學機理模型.利用有限差分方法對模型離散化求解,得到瞭流動速度、氧傳質繫數及細胞耗氧速率對反應器內部溶解氧濃度分佈的影響規律.通過對模型數值解的分析得到瞭特定條件下反應器內的優化參數為液體流速0.55mm/s,傳質繫數0.31s-1,擴散繫數0.02mm2/s.最後,通過倣真數據與實測實驗的對比驗證瞭該模型的正確性,其平均誤差在±5%以內.本模型的建立在理論上驗證瞭該專用生物反應器可以提供穩定且均勻的溶解氧濃度分佈,同時也為下一代新型反應器的優化設計提供瞭參攷數據和理論依據.
연구료인공간생물반응기적결구특점,병재대반응기내부액체류동여기액전질규률진행분석적기출상,결합반응기적실제수요,건립료기우일유축향확산모형적인공간전용생물반응기용해양농도동태분포적수학궤리모형.이용유한차분방법대모형리산화구해,득도료류동속도、양전질계수급세포모양속솔대반응기내부용해양농도분포적영향규률.통과대모형수치해적분석득도료특정조건하반응기내적우화삼수위액체류속0.55mm/s,전질계수0.31s-1,확산계수0.02mm2/s.최후,통과방진수거여실측실험적대비험증료해모형적정학성,기평균오차재±5%이내.본모형적건립재이론상험증료해전용생물반응기가이제공은정차균균적용해양농도분포,동시야위하일대신형반응기적우화설계제공료삼고수거화이론의거.
