生物反应器放大设计指导
基于相似性原理的逐级放大计算方法，提供多种放大策略对比和优化建议
选择放大策略
P/V
恒定功率/体积
保持单位体积功率输入不变，适用于大多数细胞培养
U
恒定叶尖速度
适用于剪切敏感细胞，保持叶尖速度恒定
KLa
恒定KLa
保持氧气传质系数不变，适用于高耗氧培养
Re
恒定雷诺数
保持流体力学状态相似，适用于流体力学研究
起始规模
目标规模
计算结果
总放大倍数
100x
每级放大
4.6x
推荐级数
3级
多级放大参数对比
| 放大级别 | 体积 (L) | 直径 (m) | 转速 (RPM) | P/V (W/m³) | 叶尖速度 (m/s) | 雷诺数 |
|---|
功率输入变化趋势
叶尖速度变化趋势
方案验证
几何相似性
功率输入合理性
剪切力控制
混合效果
氧气传递
优化建议
• 当前放大方案参数设置合理，符合相似性原理
• 在第二级放大时建议增加挡板数量以改善混合
• 最终规模时可考虑采用组合搅拌桨提高混合效率
• 建议在实际放大前进行小规模验证实验