管式光生物反应器中螺旋混合器的径向高度对光暗循环频率和压降的影响

将光暗循环频率的无量纲增量与压降的无量纲增量之比定义为光暗循环强化效率,作为混合器的经济性评价指标。通过计算流体力学方法,比较了带有不同径向高度混合器(H=10mm,15mm和20mm)的反应器的光暗循环强化效率。结果表明,在入射光强为800μmol·m~(-2)·s~(-1)时,通过将H从20mm降低到15mm和10mm,强化效率从12.0%升高到了22.9%和22.3%;在光强为375μmol·m~(-2)·s~(-1)时,强化效率则从13.4%变为12.0%和21.7%。即在这两种光照条件下,径向高度较低的混合器具有更高的光暗循环强化效率。基于对结果的分析,提出可根据速度场和光照场的协同来设计混合器。