Analysis of Local Shear Rate Distribution in a Double Coaxial Bioreactor Containing Biopolymer Solutions Using Computational Fluid Dynamics
Notice bibliographique
Résumé
Uniform gas dispersion and shear distribution in highly viscous non-Newtonian fluids are challenging due to the complex rheological behavior exhibited by this type of medium. In addition, most large-scale bioreactors used in biochemical processes such as wastewater treatment and fermentation demand higher aspect ratios (i.e., fluid height to tank diameter ratio) than laboratory-scale bioreactors. This, in turn, underlines uneven gas and shear distribution throughout the bioreactor, especially those comprising yield-pseudoplastic fluids. For this type of fluid, there are two distinct zones within the bioreactor: a higher-shear zone with a lower apparent viscosity around the impeller and a lower-shear area with a higher apparent viscosity away from the impeller. Due to the viscosity gradient, homogeneous gas dispersion within a single impeller aerated bioreactor with an aspect ratio of more than one is hard to attain. It has been reported that a well-designed mixing configuration contributes to maintaining a consistent fluid viscosity, resulting in improved mixing performance and consistent final product quality. Recent studies have demonstrated the superior performance of double coaxial bioreactors furnished with two central impellers and one anchor for uniform shear distribution and gas dispersion in pseudoplastic fluids. Despite the widespread use of yield-pseudoplastic fluids in various industries, a knowledge gap was identified for analyzing the shear distribution within the double coaxial mixers containing pseudoplastic fluids possessing yield stress. This study examined the effect of four coaxial mixing configurations, including down-pumping and co-rotating, up-pumping and co-rotating modes, down-pumping and counter-rotating, and up-pumping and up-pumping and up-pumping and counter-rotating modes, on the local shear rate distribution. In this regard, computational fluid dynamics (CFD) was employed for the evaluation of the local shear distribution within the coaxial bioreactor.
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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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 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) | 0,000 | 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 ».