| Journal: | Revista de investigación agraria y ambiental |
| Database: | PERIÓDICA |
| System number: | 000432112 |
| ISSN: | 2145-6453 |
| Authors: | Ramirez, José Luis1 Ramos Lucumi, Mabel Angélica2 |
| Institutions: | 1Pontificia Universidad Javeriana, Bogotá. Colombia 2Pontificia Universidad Javeriana, Departamento de Ingeniería Mecánica, Bogotá. Colombia |
| Year: | 2019 |
| Season: | Jul-Dic |
| Volumen: | 10 |
| Number: | 2 |
| Pages: | 163-172 |
| Country: | Colombia |
| Language: | Español |
| Document type: | Artículo |
| Approach: | Experimental, aplicado |
| Spanish abstract | Diversos estudios sobre los cultivos de mi-croalgas muestran la relación de la eficiencia fotosintética con la agitación. Esta incidencia fue evaluada en colectores solares para foto-biorreactores tubulares que poseen diversas geometrías en el perfil transversal (circular, octagonal, hexagonal y cuadrado). En este trabajo se realizó un estudio computacional de un cultivo de microalgas (flujo monofásico) para cada uno de estos colectores solares con un diámetro hidráulico de 2 in, 100 in de lon-gitud y seis diferentes velocidades de entra-da del cultivo al colector (de 0,25 a 0,5 m/s), para establecer la influencia de los perfiles en el comportamiento del fluido. Se evaluaron los parámetros de velocidad, caída de pre-sión, flujo secundario y esfuerzo cortante; estableciendo que el colector con perfil hexa-gonal proporciona la mejor agitación debido a la irregularidad geométrica, aunque se de-ben utilizar velocidades de entrada del cultivo menores a 0.3 m/s para garantizar un modelo de crecimiento continuo de las microalgas, de acuerdo con la tendencia de la bibliografía. Bajo este régimen de operación se encontró que los valores de esfuerzos cortantes no causan daños en la pared celular de las mi-croalgas haciendo viable su implementación en plantas piloto |
| English abstract | Several studies in microalgae cultures show the relation between the photosynthetic effi-ciency and agitation, this effect was evaluated in solar collectors for tubular photobioreac-tors, which have different geometries in cross section (circular, octagonal, hexagonal and square). In this work, a computational study of microalgae culture (single-phase flow) for each of these solar collectors with a hydraulic diameter of 2 in, 100 in of length and six di-fferent culture inlet velocities to the collector (0.25 to 0.5 m/s) are performed to set the in-fluence of profiles on the fluid behavior. The speed, pressure drop, secondary flow and shear stress was analyzed, establishing that the collector with hexagonal profile provides better agitation due to the irregular geome-try, but the inlet velocities of the culture must be used in the collector for less than 0.3 m/s to ensure a continuous growth model of mi-croalgae according to the literature tendency. It was found, under this operation regime, that the shear stress values do not cause damage to the wall cell of the microalgae making this implementation feasible in pilot plants |
| Disciplines: | Biología, Ingeniería |
| Keyword: | Algas, Ingeniería mecánica, Hidrodinámica, Microalgas, Dinámica de fluidos computacional (CFD), Fotobiorreactores, Modelos matemáticos, Colectores solares |
| Keyword: | Algae, Mechanical engineering, Hydrodynamics, Microalgae, Computational fluid dynamics (CFD), Photobioreactors, Mathematical models, Solar collectors |
| Full text: | https://hemeroteca.unad.edu.co/index.php/riaa/article/view/2513/3290 |
