动物细胞悬浮培养反应器双磁力搅拌系统设计

摘要

生物反应器是维持细胞体外生长繁殖的核心设备,其主要的部件搅拌系统直接影响着生物反应器的性能.针对普通机械搅拌式反应器机械配合有间隙,易使发酵液染菌、维护复杂且维护成本高的问题,以及单以磁力搅拌系统应用在大容量反应器时搅拌不均匀的问题,提出了以顶磁力搅拌为主底磁力搅拌为辅的动物细胞悬浮培养反应器磁力搅拌系统.利用计算流体力学原理,对搅拌桨的形状和参数进行设计,给出了磁力搅拌器的合理转速.通过CFD中的ANSYS FLUENT仿真软件对反应器内流场进行模拟,分析了不同搅拌速度和桨叶形状下产生的流场,对比分析速度矢量场与剪切矢量场的仿真结果,为实际培养过程搅拌速度的设定提供依据.结果表明:以顶磁力搅拌为主底磁力搅拌为辅的反应器新型磁力搅拌系统,卫生等级高,在低于动物细胞临界剪切力的情况下搅拌更均匀且无沉淀.