本次直播中，李雪良博士以“反应器中的流体与传质问题及对工艺放大的影响”为主题，从传质与流体力学的基本原理展开，解释生物反应器关键设计参数与操作参数对其性能的影响。为观众提供工艺优化和放大指导。
直播过程中收到很多观众提问，小编在下文中将问答进行整理，供各位观众回顾和参考。
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在化学反应里碰到过气膜阻力比液膜阻力还大，生物里都是气膜阻力忽略吗？
常规好氧发酵或者细胞培养，用空气供氧的时候，气膜阻力是远远小于液膜阻力的。如果用纯氧，溶解在液体里的其他气体分子会反扩散进纯氧气泡内，此时液膜阻力会比较显著。
化学反应也不总是气膜阻力大。只有当液相里的反应速率非常快，可以把液膜里的气体分子瞬间消耗掉的时候，主要阻力才会是在气膜里。
还有就是一些分子量较大的气体，扩散系数比较慢，也会出现气膜阻力更显著的情况。
“气速”是一个通俗的说法，不严谨。
表观气速是气体体积流量，除以容器横截面。表观气速除以气含率，是气体相对静止坐标系的平均速度。
我们一般说气速，或者气量，指的是气体的体积流量。
限制一个反应器能通入的最高气速的因素主要有以下几个。
（1） 搅拌桨类型和搅拌转速
（2） 体系发泡性能和消泡剂策略
综合考虑可以看气含率这个参数。搅拌釜反应器的气含率一般不要超过15%,极限情况下不要超过20%。气含率再升高，搅拌桨就使不上劲儿了，一拳打在棉花上，混合，传热都会出问题，甚至可能导致搅拌系统的机械故障。对不需要搅拌的鼓泡塔反应器，气升式反应器来说，气含率可以稳定在30%。
固定化发酵除了气液传质问题外，还有液固传质的问题。根据固定化的方法不同，有不同的策略。但是整体来说，都是以增加能耗为代价的。
可以通过CFD以混合时间、KLa、气含率、能量耗散率等参数为标准，将搅拌反应器过程放大或缩小到摆动Wave反应器模型吗？
这个是可以的。对于细胞或者微生物来说，它其实不知道自己是在什么类型的反应器里的。它能感受到的只有它周围100微米内的“微环境”。只要保证微环境一样，细胞或者微生物就没意见。
但是要注意，不同类型的反应器，可能无法同时做到所有微环境参数都一样。需要根据参数的重要性进行取舍。其实哪怕是同一类型的反应器，也存在同样的问题。
利用CFD模拟拉格朗日粒子模拟单个细胞并结合代谢模型，为什么这两年做的人少了，您觉得未来的方向在哪里？
前些年华理发表过几篇这方面的文章。也有跟国际上合作的。我觉得这个还是有人在做的，包括我自己也做一些。但是发文章可能不太容易了，尤其是都是使用商业软件，没有什么创新性可言，都是常规操作。
从生物工艺和反应器设计本身来说，放大和缩小是一回事。是一条路的两头，从这头往那头看，是放大。从那头往这头看，是缩小。但是路还是同一条路。
如果从其他层面考虑，比如说反应器本身的加工制造，微型传感器，取样操作等等，那显然缩小是更困难的。但是今天我们讲的放大、缩小，是指工艺和操作参数的的放大与缩小。
可以利用CFD从3L反应器直接放大到100L的规模吗，这样情况下是不是会出现模型不准确的情况？
从3L放大到100L是没有问题的。
模型准确不准确取决于用3L反应器做了哪些数据。我们需要在3L罐上模拟出来100L罐可能出现的情况，并把这些信息整合进CFD模型里去。仅仅靠CFD模拟，它能告诉我们流场特性，但是无法知道把细胞或者微生物放进这种流场里，会有什么结果。
针对特殊应用，可以对搅拌系统进行优化。但是，既然是优化的，就不是通用的，这是鱼与熊掌的问题。量身定做的衣服肯定最合适，但是穿在别人身上就不行了。
请问下CHOS细胞在反应器中活率随着时间的推移降低比较快。同样的细胞在摇瓶中，活率降低比较慢，这是什么原因？
具体的原因有很多，底物混合不均匀，细胞就饥一顿饱一顿。温度控制不均匀，细胞就忽冷忽热。溶氧不均匀，剪切应力分布不均匀。
简单说就是，反应器大了，就无法保证所有位置条件都是最优的。
目前传质系数的测量方法，实际应用最广泛的是哪个？测量准确度更高的是哪个？
实际应用动态溶氧法或者动态脱氧法最多，但是准确度比较低，或者代表性比较差。
最准确的还是在发酵过程中通过分析进气和尾气的成分及流量，通过物料衡算来获取。
CFD模拟结果和实际情况误差有多大？如何确保模拟的可靠性？
基本的问题，比如说网格无关性等问题，不需要做实际的实验，但是需要做CFD实验。
在应用层面，CFD模拟用到很多底层的模型和假设，比如说曳力模型。这些都是需要通过实验进行验证的。当然，有很多是别人已经验证过的了，在相同或者相似的条件下可以拿来用。如果没有，就得自己做实验验证了。具体误差有多大是一言难尽的，更多时候是做CFD的人的水平和经验决定的。
CFD只是一个工具，就好比，我会打字了不代表我就能称为诗人或者作家。
在微型反应器中，如500mL，我们注意到电极也会占罐体内部相当一部分的空间，这个会不会影响流场（起到类似于挡板的作用），如何在工艺放大时降低这种影响？
肯定会有一定影响的。但是根据其形状和安装位置，一般不能和挡板相提并论。因为它主要就是会提高P/V, 如果真的很在意，可以在放大的时候加上这一部分。
但是话说回来，还有很多其他参数，比如说通气的影响，泡沫的影响，是远大于电极的影响的。
实际研发过程中，常用的经验放大法能够满足大部分需求吗？
满足不了。放大以后产量降低或者腰斩是常有的事情，还要再重新进行工艺优化。
目前行业内进行生物工艺的放大过程中，实际应用最广泛的是什么方法？
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