Návrh směšovače pro trubkový fotobioreaktor

Abstract

Diplomová práce s názvem Návrh směšovače pro trubkový fotobioreaktor se zaměřuje na návrh, experimentální a CFD analýzu ověření statických směšovačů pro trubkový fotobioreaktor. Hlavním cílem bylo zlepšit podmínky míchání, navýšení smykového napětí na ozařovaných stěnách reaktoru a distribuce živin v kultivačním médiu pro efektivní růst mikrořas. Práce zahrnuje návrh geometrie směšovače a jeho následné ověření pomocí experimentálních měření tlakových ztrát a Osborne Reynoldsových pokusů na měřicí trati. Experimentální výsledky byly dále porovnány s numerickými simulacemi v softwaru Ansys Fluent, které hodnotily tlakové ztráty. Výsledky potvrdily, že navržený směšovač zlepšuje distribuci proudění, přispívá k rovnoměrnější distribuci živin v kultivačním médiu a limituje tvorbu úsad mikrořas na ozařovaných plochách, což může významně zvýšit efektivitu fotobioreaktoru.

The thesis titled "Design of a Mixer for a Tubular Photobioreactor" focuses on the design, experimental, and CFD analysis of the verification of static mixers for a tubular photobioreactor. The main objective was to improve the mixing conditions, increase shear stress on the irradiated walls of the reactor, and enhance nutrient distribution in the culture medium for the efficient growth of microalgae. The work includes the design of the mixer geometry and its subsequent verification through experimental measurements of pressure drops and Osborne Reynolds experiments on a measuring line. The experimental results were further compared with numerical simulations in Ansys Fluent software, which assessed the pressure drops. The results confirmed that the designed mixer improves flow distribution, contributes to a more even nutrient distribution in the culture medium, and limits the formation of microalgae deposits on irradiated surfaces, which can significantly increase the efficiency of the photobioreactor.