| 中文摘要 | 第3-5页 |
| 英文摘要 | 第5-6页 |
| 符号说明 | 第10-12页 |
| 1 绪论 | 第12-36页 |
| 1.1 课题背景及研究意义 | 第12-14页 |
| 1.2 微生物能源转化反应器 | 第14-17页 |
| 1.3 生物膜形成过程研究现状 | 第17-33页 |
| 1.3.1 微生物运动行为研究 | 第17-24页 |
| 1.3.2 微生物吸附过程研究 | 第24-28页 |
| 1.3.3 生物膜生长过程研究 | 第28-33页 |
| 1.4 本文主要工作及创新点 | 第33-36页 |
| 1.4.1 已有研究的不足 | 第33页 |
| 1.4.2 本文主要研究工作 | 第33-34页 |
| 1.4.3 本文的主要创新点 | 第34-36页 |
| 2 微生物的运动理论及数值模型 | 第36-50页 |
| 2.1 引言 | 第36页 |
| 2.2 鞭毛运动的数值模型 | 第36-41页 |
| 2.3 微生物的布朗运动 | 第41-42页 |
| 2.4 微生物的翻滚行为 | 第42-43页 |
| 2.5 微生物运动模型的计算步骤及验证 | 第43-48页 |
| 2.6 本章小结 | 第48-50页 |
| 3 微生物的运动特性分析 | 第50-58页 |
| 3.1 引言 | 第50页 |
| 3.2 微生物参数对其运动行为的影响 | 第50-54页 |
| 3.2.1 微生物尺寸参数的影响 | 第50-51页 |
| 3.2.2 翻滚能力对微生物运动行为的影响 | 第51-54页 |
| 3.3 环境参数对微生物运动行为的影响 | 第54-56页 |
| 3.3.1 液体粘度对微生物运动行为的影响 | 第54-55页 |
| 3.3.2 液体温度对微生物运动行为的影响 | 第55-56页 |
| 3.4 本章小结 | 第56-58页 |
| 4 微生物在不规则空间内的运动及附着特性 | 第58-68页 |
| 4.1 引言 | 第58页 |
| 4.2 微生物在不规则空间内的运动及附着特性 | 第58-66页 |
| 4.2.1 堆叠床反应器内的不同堆叠形式 | 第58-61页 |
| 4.2.2 堆叠颗粒粒径对细菌吸附过程的影响 | 第61页 |
| 4.2.3 不规则空间内附着细菌的空间分布 | 第61-62页 |
| 4.2.4 细菌尺寸对不规则空间内细菌吸附过程的影响 | 第62-63页 |
| 4.2.5 细菌翻滚能力对不规则空间内细菌吸附过程的影响 | 第63-64页 |
| 4.2.6 细菌培养液粘度对不规则空间内细菌吸附过程的影响 | 第64-66页 |
| 4.4 本章小结 | 第66-68页 |
| 5 微生物在流场内的运动及附着特性 | 第68-82页 |
| 5.1 引言 | 第68页 |
| 5.2 微生物在流场内运动的实验研究 | 第68-75页 |
| 5.2.1 实验系统设计 | 第68-72页 |
| 5.2.2 实验步骤 | 第72页 |
| 5.2.3 实验结果分析 | 第72-75页 |
| 5.3 微生物在流场内运动的数值模型 | 第75-77页 |
| 5.3.1 模型构建 | 第75页 |
| 5.3.2 数值模拟结果分析 | 第75-77页 |
| 5.4 边界层对细菌吸附的影响分析 | 第77-79页 |
| 5.5 本章小结 | 第79-82页 |
| 6 微生物的趋化运动特性 | 第82-92页 |
| 6.1 引言 | 第82页 |
| 6.2 微生物的趋化运动 | 第82-85页 |
| 6.3 微生物趋化运动的数学模型 | 第85页 |
| 6.4 结果和分析 | 第85-90页 |
| 6.4.1 单个细菌在不同浓度丝氨酸溶液内的运动特性 | 第85-86页 |
| 6.4.2 化学浓度梯度下细菌群体的趋化运动 | 第86-88页 |
| 6.4.3 点源化学物质刺激下细菌群体的趋化运动 | 第88-90页 |
| 6.5 本章小结 | 第90-92页 |
| 7 微流体振荡器 | 第92-134页 |
| 7.1 引言 | 第92-93页 |
| 7.2 微流体振荡器的工作原理 | 第93-101页 |
| 7.2.1 微流体振荡器的加工与组装 | 第95-99页 |
| 7.2.2 微流体振荡器的测试 | 第99-100页 |
| 7.2.3 微流体振荡器的数值模拟 | 第100-101页 |
| 7.3 具有自同步能力的微流体振荡器组 | 第101-121页 |
| 7.3.1 耦合部件的设计 | 第104-110页 |
| 7.3.2 不同耦合强度下微流体振荡器的工作状态 | 第110-119页 |
| 7.3.3 耦合微流体振荡器的数值模拟 | 第119-121页 |
| 7.4 单阀门型微流体振荡器 | 第121-132页 |
| 7.4.1 工作原理 | 第122-123页 |
| 7.4.2 数值模型 | 第123-125页 |
| 7.4.3 实验验证 | 第125-127页 |
| 7.4.4 工作特性分析 | 第127-130页 |
| 7.4.5 非对称型单阀门型微流体振荡器 | 第130-132页 |
| 7.5 本章小结 | 第132-134页 |
| 8 结论与展望 | 第134-136页 |
| 8.1 主要结论 | 第134-135页 |
| 8.2 后续工作展望 | 第135-136页 |
| 致谢 | 第136-138页 |
| 参考文献 | 第138-148页 |
| 附录 | 第148-149页 |
| A. 攻读博士学位期间发表及撰写的论文目录 | 第148页 |
| B. 攻读博士学位期间发表的专著目录 | 第148页 |
| C. 攻读博士学位期间参与的科研项目 | 第148-149页 |
| D. 攻读博士学位期间获得的奖项目录 | 第149页 |
