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Titelbild-leitlinien
Numerical Characterization of Mechanical Stress and Flow Patterns in Stirred Tank Bioreactors

Hard Copy
EUR 28.65 EUR 27.22

E-book
EUR 20.06

Numerical Characterization of Mechanical Stress and Flow Patterns in Stirred Tank Bioreactors (Volume 69) (English shop)

Manely Eslahpazir Esfandabadi (Author)

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Extract, PDF (740 KB)
Table of Contents, PDF (94 KB)

ISBN-13 (Hard Copy) 9783954044498
ISBN-13 (eBook) 9783736944497
Language English
Page Number 146
Lamination of Cover matt
Edition 1. Aufl.
Book Series Schriftenreihe des Institutes für Bioverfahrenstechnik der Technischen Universität Braunschweig
Volume 69
Publication Place Göttingen
Place of Dissertation Braunschweig
Publication Date 2013-06-24
General Categorization Dissertation
Departments Mechanical and process engineering
Keywords Computational Fluid Dynamics, Flow Patterns, Bioreactors, Mechanical Stress
Description

Das Ziel der Arbeit bestand darin, die lokalen und globalen mechanischen Beanspruchungsparameter in einem Rührkesselbioreaktor mit Hilfe der numerischen Strömungssimulation (CFD) nachzubilden und die Ergebnisse mit experimentellen Daten der Pellet-kultivierung bzgl. Fluiddynamik und Rheolgie des rekombinanten Stammes A. niger SKAn1015 zu validieren.

Ausgehend von der einphasigen Strömungssimulation eines 2L-Bioreaktors werden zunächst Simultionsdaten über Strömungsgeschwindigkeit und mechanische Beanspruchung diskutiert. Aßerdem erfolgt eine Validierung der einphasigen Simulationsdaten mit der Particle Image Velocimetry. In weiteren Untersuchungen wird die Strömungssimulation auch auf nicht-newtonsche Flüssigkeiten, so wie sie bei der Kultivierung filamentöser Pilze üblicherweise auftreten, mit dem Ostwald – de Waele-Ansatz erweitert und die mechanische Beanspruchung in Abhängigkeit zu den rheologischen Prozessparametern korreliert. Die Untersuchung des Einflusses unterschiedlicher Rührergeometrien auf die Strömungsfelder und die mechanische Beanspruchung mittels CFD bildet den Abschluss, so dass die Auswahl eines geeigneten Rührers für den Kultivierungsprozess mit schesensitiven biologischen Systemen eindeutig getroffen wird.

Die Arbeit validiert die numerische Strömungssimulation in einem Bioreaktor mit experimentell gnerierten biologischen und fluiddynamischen Prozessdaten und gibt praktische Hinweise darüber, wie biotechnologische Prozesse mit filamentösen Mikroorganismen hinsichtlich der Minimierung der mechanischen Beanspruchung zu betreiben sind.