基于CFD模拟的跑道池式微藻光生物反应器的混合器结构设计

发布时间：2022-05-03 00:07

　　本文首次将用于封闭管式微藻光生物反应器的静态混合器引入到敞开式跑道池中,以加强藻液在光梯度方向上的扰动程度,并基于CFD技术对混合器的结构进行了设计。通过改变混合器的叶片个数和排列方式研究这些参数对藻液的光梯度方向速度和功耗的影响,并引入光梯度方向扰动强化效率的概念来综合评价添加混合器对光梯度方向速度和功耗的影响。结果表明:混合器的引入虽然使藻液的功耗有所增加,但藻液在光梯度方向上的速度增加得更为显著,特别是在混合区,光梯度方向扰动的强化效率可大于7,有利于促进藻液的生长,但是在非混合区,光梯度方向扰动的强化效率并不高（小于1）.在保持蹼轮转速不变的情况下,改变混合器的叶片个数和排列方式后,混合区和非混合区的光梯度方向扰动强化效率可分别达到14.53和1.56,藻液的整体混合程度明显加强。 

【文章页数】：8 页

【文章目录】：
0 引言
1 模型结构
2 CFD模拟
    2.1 网格划分
    2.2 模型设置
    2.3 控制方程
3 流动和混合性能参数
    3.1 光梯度方向速度
    3.2 功耗计算
    3.3 光梯度方向扰动的强化效率
4 结果与讨论
    4.1 网格无关性验证
    4.2 添加混合器对跑道池式光生物反应器的影响
    4.3 混合器叶片排列方式对跑道池式光生物反应器的影响
5 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]叶片结构对跑道池式光生物反应器功耗及混合性能影响的数值模拟[J]. 林博,吴晶.  生物产业技术. 2017(02)
[2]加V形导流槽的跑道式藻池CFD模拟[J]. 黄文,何开岩,钟水库,谢安,曾威,孙备.  化工进展. 2013(08)
[3]能源微藻敞开式光生物反应器增设内构件CFD研究[J]. 孔维利,陈剑佩,李元广.  化工进展. 2010(S1)
[4]海藻生物燃料产业化开发的进展[J]. 刘永平.  中外能源. 2009(09)
[5]基于FLUENT的SK型静态混合器的数值模拟[J]. 叶旭东,王小芳,毕龙.  现代制造工程. 2006(03)

博士论文
[1]对流传递过程的不可逆性及其优化[D]. 陈群.清华大学 2008



本文编号：3650233