Experiments and a three‐phase computational fluid dynamics (CFD) simulation coupled with population balance equations of a stirred tank bioreactor for high cell density cultivation
Notice bibliographique
Résumé
Abstract This research describes a three dimensional (3‐D) computational fluid dynamics (CFD) simulation coupled with population balance equations (PBE) to study hydrodynamics and biomass production in a laboratory‐scale stirred‐tank bioreactor. The gas‐liquid‐solid flow was modelled using a Eulerian multiphase and turbulence (RNG) model. The energy dissipation rates, gas holdup, flow patterns, Sauter mean bubble diameter, and volumetric mass transfer coefficient were investigated for three different types of impeller using a multiple reference frame (MRF) model within the whole multiphase bioreactor. The effects of aeration rate and impeller speed on gas holdup and volumetric mass transfer coefficient were investigated owing to oxygen limitation in high cell density cultivation (HCDC). As high viscosity puts a limit on the efficiency of the bioreactor, the influences of viscosity on Sauter mean diameter, gas holdup, and volumetric mass transfer coefficient were also assessed. To determine growth kinetics as well as gas holdup, a set of experiments was performed. The numerical results of gas holdup and kLa were compared with the experimental data. Obtained results suggest that the Scaba impeller results in higher values of volumetric mass transfer coefficient, and subsequently higher biomass concentrations. One of the greatest problems in HCDC is feed accumulation in particular places. As depletion of substrate occurs near the impeller, the best spot for feeding purposes is in the vicinity of the impeller. Current research gives insight into the determination of the optimal operating conditions of HCDC in stirred bioreactors.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».