基于CFD数值模拟和热模实验的敞开式跑道池的优化研究
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6页 |
| 第1章 前言 | 第10-11页 |
| 第2章 文献综述 | 第11-20页 |
| 2.1 光生物反应器的类型 | 第11-13页 |
| 2.1.1 敞开式培养系统 | 第11页 |
| 2.1.2 封闭式培养系统 | 第11-13页 |
| 2.2 计算流体力学 | 第13-16页 |
| 2.2.1 概述 | 第13-14页 |
| 2.2.2 数值模拟过程 | 第14页 |
| 2.2.3 控制方程的离散方法 | 第14页 |
| 2.2.4 湍流的数值计算方法 | 第14-16页 |
| 2.3 搅拌系统中的CFD模拟 | 第16-18页 |
| 2.3.1 黑箱模型法 | 第16页 |
| 2.3.2 内外迭代法 | 第16-17页 |
| 2.3.3 多重参考系法 | 第17页 |
| 2.3.4 滑动网格法 | 第17-18页 |
| 2.4 光生物反应器中的CFD模拟 | 第18-20页 |
| 第3章 跑道池CFD模型和评价参数的建立 | 第20-26页 |
| 3.1 跑道池CFD计算模型 | 第20-24页 |
| 3.1.1 流体控制方程 | 第20-21页 |
| 3.1.2 湍流模型 | 第21-23页 |
| 3.1.3 数值模拟方法 | 第23-24页 |
| 3.2 跑道池性能评价参数的选择 | 第24-25页 |
| 3.2.1 光照方向速度 | 第24页 |
| 3.2.2 模拟功率和实际功率的比较 | 第24-25页 |
| 3.3 本章小结 | 第25-26页 |
| 第4章 跑道池蹼轮的优化 | 第26-38页 |
| 4.1 跑道池蹼轮叶片数量不同时的模拟 | 第26-29页 |
| 4.1.1 跑道池和蹼轮的结构及尺寸 | 第26-27页 |
| 4.1.2 模拟计算方案和网格 | 第27-28页 |
| 4.1.3 模拟结果与讨论 | 第28-29页 |
| 4.2 倾斜桨叶蹼轮结构的优化 | 第29-37页 |
| 4.2.1 跑道池和蹼轮的结构及尺寸 | 第29-30页 |
| 4.2.2 模拟计算方案和网格 | 第30-31页 |
| 4.2.3 模拟结果与讨论 | 第31-34页 |
| 4.2.4 热模实验验证 | 第34-37页 |
| 4.3 本章小结 | 第37-38页 |
| 第5章 跑道池添加内构件和放大研究 | 第38-53页 |
| 5.1 扰流柱 | 第38-48页 |
| 5.1.1 跑道池和蹼轮的结构及尺寸 | 第38页 |
| 5.1.2 扰流柱模拟计算方案 | 第38-39页 |
| 5.1.3 不同形状的扰流柱的模拟 | 第39-41页 |
| 5.1.4 不同数量的扰流柱的模拟 | 第41-43页 |
| 5.1.5 不同尺寸的扰流柱模拟 | 第43-44页 |
| 5.1.6 速度云图和死区的对比 | 第44-45页 |
| 5.1.7 热模实验验证 | 第45-47页 |
| 5.1.8 结论 | 第47-48页 |
| 5.2 不同规模跑道池的放大 | 第48-52页 |
| 5.2.1 跑道池和蹼轮的结构及尺寸 | 第48页 |
| 5.2.2 模拟计算方案和网格 | 第48-49页 |
| 5.2.3 模拟结果与讨论 | 第49-50页 |
| 5.2.4 热模实验验证 | 第50-52页 |
| 5.3 本章小结 | 第52-53页 |
| 第6章 气升式跑道池的研究 | 第53-67页 |
| 6.1 概述 | 第53-54页 |
| 6.1.1 开展目的 | 第53页 |
| 6.1.2 气升式跑道池介绍 | 第53-54页 |
| 6.2 模拟计算方案和网格 | 第54-56页 |
| 6.2.1 网格划分 | 第54-55页 |
| 6.2.2 模拟计算方案 | 第55-56页 |
| 6.3 模拟结果与讨论 | 第56-58页 |
| 6.3.1 气升式跑道池模拟结果 | 第56页 |
| 6.3.2 速度云图和死区的对比 | 第56-58页 |
| 6.4 热模实验验证 | 第58-66页 |
| 6.4.1 小球藻培养实验一 | 第59-60页 |
| 6.4.2 小球藻培养实验二 | 第60-62页 |
| 6.4.3 小球藻培养实验三 | 第62-64页 |
| 6.4.4 小球藻培养实验四 | 第64-66页 |
| 6.5 本章小结 | 第66-67页 |
| 第7章 结论与展望 | 第67-69页 |
| 7.1 主要结论 | 第67-68页 |
| 7.2 前景展望 | 第68-69页 |
| 参考文献 | 第69-74页 |
| 致谢 | 第74-75页 |
| 在读期间发表论文 | 第75页 |
