绕流具有光合生化反应管束的格子Boltzmann模拟

摘要：

采用格子Boltzmann方法模拟了有机废水溶液绕流表面附着有光合生物膜管束的流动、传质及光合生化反应过程,并分析了管束排列,管间距及Reynolds数对流场、浓度场、平均阻力系数及底物的Sherwood数的影响.结果表明:溶液绕流小管间距时具有较高的Sherwood数,同时阻力系数也较高；与顺排管束相比,绕流叉排管束的平均Sherwood数增大了一倍左右,其增大幅度随Re的增大而增大,而阻力系数仅增大了约10％.一定条件下,绕流叉排管束时,出口处具有较低的底物浓度和较高的产物浓度.结果表明,很小的流场扰动可对浓度场产生较大影响,从而,叉排管束更有利于传输传质及生物降解.

关键词：格子Boltzmann方法、生化反应、光合细菌、管束

所属期刊栏目：63

分类号：TK91

资助基金：国家杰出青年基金项目50825602;国家自然科学基金项目20876183;重庆市自然科学基金重点项目CSTC,2009BA6022

在线出版日期：2012-10-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：2383-2391