在设计生物反应器中，桨叶的具有双重的作用，一方面转动的桨叶能够带动反应器内液体运动，进而实现液体内物质的混合，利于整个反应器内细胞吸收营养物质。另一方面桨叶转动导致流体内部速度梯度的形成，进而产生剪切力，当剪切力到达一定值时会造成细胞损伤，不利于细胞培养。桨叶的结构和转速决定了反应器内的混合效果和产生的剪切力大小，这两个因素往往互相矛盾，即混合效果好时产生的剪切力大，混合效果差时产生的剪切力小，如何在---混合效果的情况下，使搅拌产生的剪切力是生物反应器桨叶设计的关键所在。
锚式和框式搅拌桨：
锚式搅拌桨结构简单，可适用于粘度在100pa·s以下的流体中搅拌，当流体粘度在10~100pa·s时，为了增强容器中部的混合可在锚式桨中间加一横梁这样就形成了框式搅拌器。 由于锚式及框式的桨叶的混合效果并不理想，所以只可用于对混合要求不太严格的场合。因为锚式搅拌桨特殊的结构特点致使其在容器壁附近的流速较其他类型的搅拌桨快，所以能获得大的表面传热系数，故较多的用于结晶、传热操作。也常被用于沉降性淤浆与高浓度淤浆。当应用在搅拌浓度大于100pa·s的流体中时，采用螺杆式或螺带式较好。
机械搅拌通风发酵罐搅拌所消耗的能源占发酵全过程的一半左右，提出了一种在机械搅拌通风发酵罐内增加射流混合来强化通风发酵罐溶氧过程和降低其发酵能耗的设计;方法:用由喷嘴、混合管和循环管组成的射流混合器来强化机械搅拌通风发酵罐的次气体分散，非标搅拌器，从而可减少发酵罐层的搅拌器，同时根据混合的要求合理设计其余各层搅拌器的直径;结果:所设计的发酵罐比现有的机械搅拌通风发酵罐能耗降低32.5%以上，发酵水平提高;结论:生产实践说明，射流混合和机械搅拌结合应用是机械搅拌通风发酵罐提高溶氧效果、降低能耗的一种有效方法。
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