离散斜向肋管式反应器的肋排列角度优化设计

为了给离散斜向肋管式反应器的结构设计提供参考,本文以离散斜向肋管式反应器为对象,基于CFD方法研究肋排列角度对反应器性能的影响。采用离散颗粒模型模拟微藻在反应器中的运动路径,并引入三个评价指标:平均光暗循环频率、光暗循环强化效率和光梯度与速度场协同角来全面评价反应器性能。研究发现:排列角度增加,平均光暗循环频率增加,而光暗循环强化效率先增加后减小。α=37.5°为最优排列角度,此角度下小球藻藻液的光暗循环强化效率最高,三种光照条件下分别为2.37、0.90和0.48;暗区光梯度与速度场协同程度最好,平均|cosβ|为0.65,是光管的1.48倍;同时平均光暗循环频率分别较光管提高了8.0倍、3.7倍和2.5倍。