11287

بررسي شبيه سازي انتقال جرمي بيو راكتورهاي غوطه ور

1400

دكتر شاهرخ شاه حسيني

با توجه به تأكيد روزافزون بر اقتصاد دايرهاي، تحقيقات در سالهاي اخير بر امكان سنجي استفاده از زيست توده به عنوان يك منبع انرژي جايگزين براي مقابله با وابستگي به منابع انرژي مشتق شده از فسيل و مواد شيميايي متمركز شده است. براي اين منظور از انواع بيوراكتورها بر اساس نوع و مكانيسم خاص هر يك در فرآيندهاي مختلفي استفاده ميشود. در تحقيق پيش رو ابتدا بيوراكتور و بيوراكتورهاي غوطه ور معرفي ميشوند. سپس به بررسي مدلهاي مورد نياز جهت شبيهسازي موازنه جرمي بيوراكتورهاي غوطه ور ميپردازيم. اين مدلها شامل مدلهاي بيولوژيكي، مدل سينتيكي و مدل ديناميك سيالات محاسباتي است. از جمله مدلهاي معرفي شده در اين مطالعه، مدلهاي سينتيكي مرتبه اول، دوم گراو، اصلاح شده استوور- كينكنن، مونود، كنتوي و مدل نمايي كه برپايهي نرخ تغيير غلظت بستراست، ارائه شده است. مدلهاي عددي كه جهت مطالعه شرايط عملياتي تأثيرگذار بر عملكرد بيوراكتورهاي غوطه ور كاربرد دارد EPR شامل روش براي مطالعه محيطي فرآيندهاي شيميايي معرفي شده است. همچنين )ANN( و مدل شبكه عصبي مصنوعي مدلهاي ديناميك سيالات محاسباتي جهت مطالعه عملكرد هيدروديناميكي و مدلهاي انتقال جرمي در بيوراكتورهاي غوطه ور بررسي شدهاند. همچنين در كنار اين مدلها به بررسي پارامترهاي تأثيرگذار بر عملكرد اختلاط، هوادهي و انتقال اكسيژن پرداخته شد. در بررسيهاي انجام ،pH ، بيوراكتورهاي غوطه ور از جمله دما شده مشخص شدكه مدل مرتبه دوم گراو و اصلاح شدهي استوور-كينكنن عملكرد مطلوبي جهت افزايش مقياس و بهينهسازي در طراحي بيوراكتورهاي غشايي غوطه ور دارند. همچنين نتايج بدست آمده از مدل اصلاح شده استوور-كينكنن در راكتورهاي بيوفيلتر غوطه ور جريان بالارونده و بيو راكتور بيوفيلم غوطه ور سازگاري مناسبي با نتايج تجربي داشتند. مدل پس از معرفي مدلها تعدادي از آخرين شبيهسازيهاي انجام شده با روشهاي مختلف را بررسي ميكنيم و نتايج حاصل از اين شبيه سازيها مورد بحث قرار ميگيرد

10/1/2022 12:00:00 AM

76502

1401/08/09

Investigating the mass transfer simulation of submerged bioreactors

شبيه سازي , مدل سازي , ديناميك سيالات محاسباتي , بيو راكتورهاي غوطه ور , موازنه جرم

simulation , modeling , CFD , submerged bioreactors , mass balance