산소 전달률과 효율을 향상시키기 위한 새로운 폭기장치인 multistage vortex aerator (MVA)가 개발되었다. 이 장치는 반복되는 단계에서 와류 흐름을 이용하여 기-액 계면의 면적을 증가시키고, 두 상 사이 계면에서 정체층의 두께를 감소시킨다. 이 폭기장치의 산소 전달에 관한 기본 특성은 미국 토목공학회(American Society of Civil Engineers) 표준 절차를 사용하여 조사하였다. MVA는 고순도 산소의 영향, 물과 가스에 의해 유도되는 추가 압력, 그리고 와류 흐름 동역학으로 인해 60분 만에 40 mg/L를 초과하는 농도로 물에 산소를 신속히 전달할 수 있었다. 폭기장치의 비정상상태 운전을 기술하기 위한 가스 전달 모델도 개발하였다. 이 모델은 기체와 물에서의 산소에 대한 질량 및 몰수 평형에 기반한다. 이 모델은 폭기장치 내부에서의 용존산소(DO) 변화량을 성공적으로 시뮬레이션할 수 있었다. 본 연구는 산소 전달 메커니즘을 더 잘 이해하고, 다양한 환경 시스템에서 나타나는 여러 온도, 압력, 가스 조성 조건에서 새로운 폭기장치의 성능을 평가하는 데 도움이 될 수 있다.

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