黄原胶体系中气液混合过程的数值模拟与实验研究
| 摘要 | 第1-6页 |
| Abstract | 第6-11页 |
| 1 文献综述 | 第11-23页 |
| ·研究意义 | 第11-14页 |
| ·黄原胶生产过程中的混合技术 | 第14-16页 |
| ·搅拌釜式生物反应器 | 第14-16页 |
| ·气升式反应器 | 第16页 |
| ·非牛顿流体中气液传质过程的研究 | 第16-20页 |
| ·搅拌釜内非牛顿流体流动的研究 | 第16-18页 |
| ·搅拌釜内非牛顿体系气液传质过程的研究 | 第18-20页 |
| ·课题来源及主要研究内容 | 第20-23页 |
| ·课题来源 | 第20页 |
| ·主要研究内容 | 第20-23页 |
| 2 黄原胶体系中气液混合过程的实验研究 | 第23-28页 |
| ·黄原胶溶液物理性质的实验研究 | 第23-24页 |
| ·黄原胶溶液流变学性质的实验研究 | 第23页 |
| ·黄原胶溶液表面张力系数的测定 | 第23-24页 |
| ·黄原胶溶液密度的测定 | 第24页 |
| ·最大叶片式桨在黄原胶体系气液混合过程中的应用 | 第24-27页 |
| ·实验流程与工况 | 第24-26页 |
| ·搅拌转速及功率的测量 | 第26页 |
| ·总体气含率的测量 | 第26页 |
| ·溶氧及氧传质系数kL a 的测量 | 第26-27页 |
| ·实验研究内容 | 第27-28页 |
| 3 非牛顿体系单相流及气液两相流的数值模拟方法 | 第28-49页 |
| ·粘性流体力学基本控制方程组 | 第28页 |
| ·湍流方程 | 第28-29页 |
| ·非牛顿流体本构方程 | 第29-31页 |
| ·气液两相流动模型 | 第31-38页 |
| ·气液两相流基本方程 | 第32页 |
| ·气泡曳力模型 | 第32-34页 |
| ·气泡聚并破裂平衡模型 | 第34-36页 |
| ·氧传质模型 | 第36-38页 |
| ·数值模拟策略 | 第38-45页 |
| ·搅拌釜的几何建模 | 第38-39页 |
| ·网格划分及无关性检查 | 第39-43页 |
| ·边界条件 | 第43-44页 |
| ·计算策略 | 第44-45页 |
| ·黄原胶体系气液两相流模型的初步验证 | 第45-48页 |
| ·搅拌釜结构及边界条件 | 第45-46页 |
| ·数值模拟结果验证 | 第46-48页 |
| ·小结 | 第48-49页 |
| 4 搅拌釜内黄原胶体系单相流的数值模拟 | 第49-61页 |
| ·结果分析方法 | 第49页 |
| ·宏观流动场及速度分布 | 第49-52页 |
| ·宏观流动场 | 第49-51页 |
| ·速度分布 | 第51-52页 |
| ·功耗特性 | 第52-55页 |
| ·功耗特性曲线 | 第53-54页 |
| ·搅拌转速对功耗的影响 | 第54-55页 |
| ·死区分布 | 第55-57页 |
| ·剪切速率及表观粘度分布 | 第57-60页 |
| ·小结 | 第60-61页 |
| 5 搅拌釜内黄原胶体系气液两相流的数值模拟 | 第61-79页 |
| ·气-液流场特性 | 第61-64页 |
| ·通气流量对宏观流场的影响 | 第61-63页 |
| ·搅拌转速对宏观流场的影响 | 第63-64页 |
| ·功耗特性 | 第64-65页 |
| ·死区分布 | 第65-66页 |
| ·剪切速率及表观粘度分布 | 第66-67页 |
| ·气含率的模拟 | 第67-72页 |
| ·总体气含率 | 第67-69页 |
| ·局部气含率分布 | 第69-72页 |
| ·气泡尺寸分布 | 第72-75页 |
| ·通气流量对气泡尺寸分布的影响 | 第72-73页 |
| ·搅拌转速对气泡尺寸分布的影响 | 第73-75页 |
| ·氧传质系数的数值模拟与分析 | 第75-78页 |
| ·通气流量和搅拌转速对氧传质系数的影响 | 第75-76页 |
| ·氧传质系数分布的微观分析 | 第76-78页 |
| ·小结 | 第78-79页 |
| 6 结论与展望 | 第79-81页 |
| ·结论 | 第79-80页 |
| ·展望 | 第80-81页 |
| 参考文献 | 第81-85页 |
| 致谢 | 第85-86页 |
| 附录1 攻读硕士学位期间发表的学术论文 | 第86-87页 |
| 附录2 黄原胶溶液的流变学数据(1.0wt%) | 第87-88页 |
