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液體發(fā)酵罐的發(fā)酵液的流變學(xué)

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2021/2/26 瀏覽次數(shù)：

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液體發(fā)酵罐的發(fā)酵液的流變學(xué)
微生物發(fā)酵的發(fā)酵液是由三個體系組成，即氣相、固相、液相；氣相中包括通入的無菌空氣（包括未溶解的氧）、微生物代謝產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w、某些低分子質(zhì)量的易揮發(fā)物質(zhì)、調(diào)節(jié)發(fā)酵液PH通入的氨；固相中包括單個菌絲體或菌絲團(tuán)，不溶性的營養(yǎng)物質(zhì)和某些特殊的代謝物；液相中包括可溶性的營業(yè)物質(zhì)，可溶性的代謝產(chǎn)物和鹽類，有時某些不溶性的底物再次溶解。由于微生物的代謝作用，發(fā)酵液中各種物質(zhì)的組成不斷發(fā)生變化，表現(xiàn)為發(fā)酵液的理化性質(zhì)的不斷變化，如固形物的含量、發(fā)酵液的粘度、表面張力、離子強(qiáng)度等。這些變化對三相體系之間的混合、氧的溶解速率、營養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)移、熱量的傳遞均產(chǎn)生影響。
1.牛頓黏性定律。流體流動時產(chǎn)生內(nèi)摩擦力的性質(zhì)稱為黏性。黏性越大，則流動性就越差。
設(shè)兩相距很近的平行玻璃板，內(nèi)充液體，上板以速度u緩慢等速向右運(yùn)動，下板固定不動，緊靠上板的液體因附著于板面上而與上板通速，同理靠下板的液體固定，在兩板間形成了速度梯度（上大下小的速度分布），兩板間的液體可以看作很多平行于板的流體層（這樣速度分布是連續(xù)的），層與層間存在相對運(yùn)動。
液體發(fā)酵罐由于液體分子間的引力，以及分子的無規(guī)則熱運(yùn)動的結(jié)果，速度較快的一層對相鄰的速度較慢的液層有著向前拖動的力，而速度較慢的一層對相鄰的速度較快的一層有著向后阻礙的力，兩力為作用力和反作用力。
這種運(yùn)動者的流體內(nèi)部相鄰兩流體層間由于分子運(yùn)動而產(chǎn)生的相互作用力稱為內(nèi)摩擦力或黏滯力。內(nèi)摩擦力正比于黏性。

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