相以性是生物反应器放大的最基本原刚, 一般可用线性关系来描述: m'=k.m 其中表示放大模型变量,m表示原型变量 k是放大因子,方程是对所有变量有效还是 只对部分变量有效,决定系统是全部还是 部分相似,松照变量的性质,相以性可分 为五类:
相似性是生物反应器放大的最基本原则, 一般可用线性关系来描述: 其中m′表示放大模型变量,m 表示原型变量, k 是放大因子,方程是对所有变量有效还是 只对部分变量有效,决定系统是全部还是 部分相似,按照变量的性质,相似性可分 为五类:
1.几何相似性; 2.流体动力学相似性; 3.热相似性 4.质量(浓度)相似性; 5.生物化学相似性;
1.几何相似性; 2.流体动力学相似性; 3.热相似性; 4.质量(浓度)相似性; 5.生物化学相似性;
坛照上述的顺序,前一及是后一级的前提。 例如,如果需研究两个系统的动力学相似性 (流动速率的分布相似),必须首先了解几何 相以性。相似以性的基本概念可表述为:如果 两个不同的系统能用相同的微分方程耒描述, 并具有相同的外形特征,那么两个系统将具 有同一的行为方式,即两个系统中存在同步 的动量、热量及质量传递和许多生化反应
按照上述的顺序,前一级是后一级的前提。 例如,如果需研究两个系统的动力学相似性 (流动速率的分布相似),必须首先了解几何 相似性。相似性的基本概念可表述为:如果 两个不同的系统能用相同的微分方程来描述, 并具有相同的外形特征,那么两个系统将具 有同一的行为方式,即两个系统中存在同步 的动量、热量及质量传递和许多生化反应
对于生物反应过程这种复杂过程,三程技术中 经常采用的解决逐经是通过实治建立?羚美系 式。 实跪时,要求每次只改变一个变量,将典他变 量固定,若涉及的变量很多,工作量必然很大 将实验结果关联成便于应用的公式也很困难。 通过因次今析法可将变量组合成无因次散群, 然后通过实治方法确定敖群之问的数值关系, 数群的数目总是化变量的数目少,这样实验与 关联三作都能够得到简化
实验时,要求每次只改变一个变量,将其他变 量固定,若涉及的变量很多,工作量必然很大, 将实验结果关联成便于应用的公式也很困难。 通过因次分析法可将变量组合成无因次数群, 然后通过实验方法确定数群之间的数值关系, 数群的数目总是比变量的数目少,这样实验与 关联工作都能够得到简化。 对于生物反应过程这种复杂过程,工程技术中 经常采用的解决途径是通过实验建立经验关系 式
事实业,生物技术追求的两个系统之向的 格相似是不可能的。例如,为了在不同的系 统中获得相同的祸流状态,必须保持动力学 相似,也就是说必须使R。(债修力/粘瘦) 和F(黄性力/重力)值同时相等,如果采 用相同的流体,刚不可能在不同大小的反应 器中获得相同R。和F值,因为选择相同R。 值刚表示小反应器中将具有较高F值,产生 更深的祸流
事实上,生物技术追求的两个系统之间的严 格相似是不可能的。例如,为了在不同的系 统中获得相同的涡流状态,必须保持动力学 相似,也就是说必须使Re (惯性力/粘度) 和 Fr (惯性力/重力)值同时相等,如果采 用相同的流体,则不可能在不同大小的反应 器中获得相同 Re 和 Fr 值,因为选择相同 Re 值则表示小反应器中将具有较高Fr 值,产生 更深的涡流