1. Effect of Inlet Type on Shear Stress and Mixing in an Annular Photobioreactor Involving a Swirling Decaying Flow
- Author
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Arnaud Muller-Feuga, Patrick Legentilhomme, Jack Legrand, Jeremy Pruvost, Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN), Bioprocédés Appliqués aux Microalgues (GEPEA-BAM), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL), and Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)
- Subjects
0106 biological sciences ,General Chemical Engineering ,Photobioreactor ,01 natural sciences ,swirling flow ,010305 fluids & plasmas ,symbols.namesake ,[CHIM.GENI]Chemical Sciences/Chemical engineering ,Optics ,photobioreactor ,010608 biotechnology ,Annular geometry ,0103 physical sciences ,Shear stress ,mixing ,[SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering ,Physics ,geography ,geography.geographical_feature_category ,business.industry ,annular geometry ,Reynolds number ,shear-stress ,Mechanics ,Inlet ,symbols ,business - Abstract
Improvement of mixing can lead to an enhancement of photobioreactors productivity, provided that the adverse effect of shear forces is kept below the fragility- threshold of cells. Implementation of a swirling decaying flow induced by a tangential inlet in an annular photobioreactor was investigated. The study focused on a compromise solution between the mixing and the resulting shear stress, and various hydrodynamical characteristics were measured for five types of tangential inlets and three Reynolds number values. Comparison with a pseudo-axial flow induced by a radial inlet indicates that swirling flows are suitable in the particular application of microalgal cultures. L'amelioration du melange peut permettre une meilleure productivite des photobioreacteurs, dans la mesure ou l'effet indesirable des contraintes de cisaillement est garde en-dessous du seuil de fragilite des cellules. On a etudie l'effet d'un ecoulement declinant tourbillonnaire induit par une entree tangentielle dans un photobioreacteur annulaire. L'accent a ete mis sur un compromis entre le melange et la contrainte de cisaillement qui en resulte, et diverses caracteristiques hydrodynamiques ont ete mesurees pour cinq types d'entrees tangentielles et trois valeurs du nombre de Reynolds. La comparaison avec un ecoulement pseudo-axial induit par une entree radiale indique que les ecoulements tourbillonnaires conviennent a l'application particuliere des cultures de microalgues.
- Published
- 2008
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