101927

Zależy od geometrycznej charakterystyki mieszadła i mieszalnika.

Na moc mieszania i na to, czy osiągniemy idealne wymieszanie naszej cieczy i prawidłową cyrkulację w zbiorniku ma wpływ wiele czynników geometrycznych- simpleksy geometryczne.

Jak każdy z tych czynników zmienimy, np. przesuniemy mieszadło, to automatycznie zmienią się warunki mieszania.

Bioreaktor buduje się tak, aby te warunki były optymalne przy możliwie najmniejszej mocy mieszania.

Nadmiar mocy:

•    Nadmiar energii

•    Wytrzymałość mikroorganizmów

Czynniki geometryczne wpływające na moc mieszania i jakość mieszania:

•    Dobór wielkości mieszadła do mieszalnika

•    Stopień (wysokość) napełnienia mieszalnika cieczą- H. Generalnie: im więcej nalejemy, tym więcej trzeba dodać mocy do wymieszania

•    Średnica mieszadła- d. Małe mieszadło- mała moc mieszania

•    Wysokość łopatek mieszadeł- h

•    Wysokość umieszczenia mieszadła nad dnem mieszalnika- y

•    Średnica mieszalnika- D.

•    Stosunek D/d jest też ważny. Małe mieszadło będzie mieszać tylko blisko mieszadła, natomiast będzie stagnacja bliżej ścianek

•    Kształt mieszalnika. Na ogół dno mieszalnika nie jest tylko z 2 względów: lepsze mieszanie i wytrzymałość zbiornika.

Inne czynniki:

•    Czynniki hydrodynamiczne

•    Czynniki związane z właściwościami płynów

Czynniki te opisuje się np. liczbami kryterialnymi: specjalną formą liczby Reynoldsa dla mieszania Re_M:

Re>i= (n x d^ x p) / p d- średnica mieszadła

Czyli generalnie (zawsze) liczba Re: stosunek sił bezwładności do sił lepkości Taka postać liczny Re gdyż:

W mieszaniu jedyną prędkością, którą możemy włączyć do analizy jest prędkość obrotowa mieszadła wyrażona w [obr/jednostkę czasu]: v= n\ dxn

n- prędkość obrotowa mieszadła wyrażona w [min¹, s'¹].

Liczba Re determinuje czy mieszanie jest:

•    Laminarne

•    Burzliwe

W procesie mieszania odgrywają rolę siły graw itacji:

Stosuje się czasem liczbę Frouda, która odzwierciedla stosunek sił bezwładności do sił grawitacji: