بررسی عددی انتقال حرارت و جرم در ماده متخلخل در حضور شارحرارتی بیو شیمیایی

این مقاله به بررسی عددی انتقال حرارت جابجایی در یک ماده متخلخل، در حضور شار حرارتی بیو شیمیایی پرداخته می شود. در این بررسی، فرض می شود که محیط مورد نظر، یک محیط متخلخل همگن بوده و از مدل دارسی برای معادله مومنتوم استفاده می شود. محفظه حاوی ماده متخلخل، شامل دو جزء غلظت بوده که جزء اول توده زیستی و جزء دوم ماده مصرفی است. ماده مصرفی توسط توده زیستی مصرف می شود. ضمن مصرف این ماده توسط توده زیستی، واکنش شیمیایی صورت گرفته، گرما تولید می شود که این گرما تابعی از تغییرات غلظت جزء مصرفی در محیط می باشد. برای تکمیل معادلات حاکم، از مدل مونود برای بیان نرخ غلظت های مصرفی و تولیدی استفاده می شود. گرمای تولیدی، نرخ رشد غلظت توده زیستی، نرخ مصرف ماده مصرفی، توزیع دما در حفره و عدد ناسلت محلی روی دیواره برای ضرایب تخلخل متفاوت، مورد مطالعه قرار می گیرد. نتایج بدست آمده نشان می دهد که افزایش نسبت تخلخل در محیط مورد مطالعه، باعث افزایش گرمای تولیدی بیوشیمیایی در محفظه می شود.