شبیه سازی جریان سیال در کانال های کشت رو باز میکرو جلبک در مقیاس نیمه صنعتی جهت تولید سوخت طبیعی

علیرغم معرفی کانالهای کشت روباز میکروجلبک Open Raceway Pond به عنوان بهترین سیستمها جهت کشت توده ی زیستی درمقیاس صنعتی در شصت سال گذشته ، هنوز مطالعه ی دقیقی از شرایط هیدرودینامیکی این سیستمها برای کاهش اتلافات انرژی و در نتیجه کاهش هزینه های تولیدی انجام نگرفته است. ایجاد شرایط اختلاط مناسب برای جلوگیری از لایه ای شدن دما، نور و مواد غذایی بسیار اهمیت دارد. توزیع ناهمگون سرعت علاوه بر اینکه باعث ته نشینی سلولها که منجر به کاهش میزان جذب دیاکسید کربن، مواد غذایی و نور و در نتیجه کاهش رشد میشود، باعث اتلاف انرژی جریان سیال، ایجاد نواحی مرده و در نتیجه بالا رفتن انرژی مصرفی مورد نیاز برای همزدن محیط کشت میشود. بهترین راه بالا بردن بازدهی کانالهای کشت روباز به منظور ایجاد تغییرات ساختاری و بهینه - سازی، استفاده از روشهای معتبر دینامیک سیالات محاسباتی با قابلیت پیشبینی قابل قبول از رفتار سیستم است. در این مقاله، با به کارگیری نرم افزارFLUENT به پیشبینی رفتار جریان سیال درون کانالهای کشت روباز در مدلهای سه بعدی پرداختیم. شبیه سازی های رایانه ای به شکل گویایی بیانگر سودمند بودن اعمال تغییرات هندسی در این سیستم ها بودند به طوری که فضاهای مرده تا بیش از چهار برابر کاهش پیدا کردند. برای انجام این شبیه سازیها، از مدل معتبر k-e جهت حل مسئله استفاده کرده ایم.

کلیدواژه ها:

جریان هیدرودینامیکی ، کانال کشت روباز میکروجلبک ، شبیه سازی رایانه ای ، سوخت طبیعی