Statický směšovač pro úpravu proudění v koleni trubkového fotobioreaktoru

Abstract

Diplomová práce je zaměřena na vývoj nového konceptu statických směšovačů, které je možno umístit do kolen trubkových fotobioreaktorů. Byla zpracována rešerše popisující ideální podmínky pro kultivaci mikrořas a konstrukční varianty kultivačních systémů. Bylo také popsáno proudění a hydrodynamické podmínky v trubkovém fotobioreaktoru a zpracována průmyslová a patentová rešerše statických směšovačů, vhodných k využití v tomto kultivačním systému. Na základě této rešerše byly navrženy a zhotoveny dvě varianty směšovačů. S ohledem na doporučené provozní parametry trubkových fotobioreaktorů byla provedena sada experimentů s cílem určení tlakové ztráty a homogenizačních účinků navržených statických směšovačů. Výsledky měření byly porovnány s výsledky numerické simulace.This diploma´s thesis is focused on development of a new concept of static mixers that can be installed in the elbows of tubular photobioreactors. The scope of the conducted research is optimal conditions for microalgae growth, cultivation systems as well as the hydrodynamics conditions in tubular photobioreactor. Part of the research is also aimed at industrial and patent variants of existing static mixers suitable for this cultivation system. Based on this search two novel static mixers were designed and fabricated. With respect to the recommended operating parameters of the tubular photobioreactors, a set of experiments was carried out to determine the pressure loss and the homogenization effects of the proposed static mixers. The results of this experiment were compared with the results of numerical simulations.