能源微藻敞开式跑道池光生物反应器的实验与CFD模拟研究
| 摘要 | 第1-6页 |
| Abstract | 第6-10页 |
| 符号说明 | 第10-11页 |
| 第1章 前言 | 第11-12页 |
| 第2章 文献综述 | 第12-26页 |
| ·能源微藻培养系统 | 第12-15页 |
| ·封闭式光生物反应器 | 第12-14页 |
| ·敞开式光生物反应器 | 第14-15页 |
| ·计算流体力学简介及其应用 | 第15-24页 |
| ·概述 | 第15-16页 |
| ·湍流的数值计算方法 | 第16-17页 |
| ·CFD在搅拌系统中的研究进展 | 第17-23页 |
| ·CFD在光生物反应器中的研究进展 | 第23-24页 |
| ·粒子图像测速技术简介及应用 | 第24-26页 |
| ·粒子图像测速简介 | 第24-25页 |
| ·PIV在搅拌系统及光生物反应器中的运用 | 第25-26页 |
| 第3章 小型跑道池的PIV研究 | 第26-36页 |
| ·PIV实验介绍 | 第26-28页 |
| ·实验装置与材料 | 第26-27页 |
| ·PIV测试实验 | 第27-28页 |
| ·计算方法 | 第28-29页 |
| ·平均速度的计算 | 第28页 |
| ·湍流动能计算 | 第28-29页 |
| ·湍流动能耗散率计算 | 第29页 |
| ·PIV实验结果分析与讨论 | 第29-34页 |
| ·有无导流板对流场的影响 | 第29-33页 |
| ·不同转速对流场的影响 | 第33-34页 |
| ·不同液位高度对流场的影响 | 第34页 |
| ·本章小结 | 第34-36页 |
| 第4章 CFD模型的验证 | 第36-47页 |
| ·计算模型 | 第36-38页 |
| ·连续性方程 | 第36页 |
| ·动量方程 | 第36页 |
| ·湍流模型 | 第36-37页 |
| ·搅拌系统的模型及数值方法 | 第37-38页 |
| ·不同湍流模型CFD结果分析 | 第38-43页 |
| ·瞬时流场比较 | 第38-40页 |
| ·湍流特性比较 | 第40-41页 |
| ·时均速度比较 | 第41-43页 |
| ·小型跑道池计算结果分析 | 第43-44页 |
| ·平均速度比较 | 第43页 |
| ·死区比例比较 | 第43-44页 |
| ·小型跑道池的热模培养 | 第44-45页 |
| ·计算和实验功率比较 | 第44-45页 |
| ·小球藻细胞干重的考察 | 第45页 |
| ·本章小结 | 第45-47页 |
| 第5章 跑道池结构的优化 | 第47-63页 |
| ·跑道池结构和尺寸 | 第47-48页 |
| ·计算模型 | 第48-50页 |
| ·连续性方程 | 第48页 |
| ·动量方程 | 第48页 |
| ·湍流模型 | 第48页 |
| ·网格划分 | 第48-49页 |
| ·物性参数及操作方法 | 第49页 |
| ·边界条件 | 第49页 |
| ·收敛条件 | 第49-50页 |
| ·平均速度及单位面积功耗的比较 | 第50-51页 |
| ·跑道池中导流板的优化 | 第51-54页 |
| ·导流板角度的优化 | 第51-52页 |
| ·导流板延伸长度的优化 | 第52-54页 |
| ·跑道池底部进气的优化 | 第54-57页 |
| ·进气孔宽度方向间距的优化 | 第54-56页 |
| ·进气孔长度方向间距的优化 | 第56-57页 |
| ·其他结构优化的尝试 | 第57-61页 |
| ·小型跑道池蹼轮下方挖深的流场模拟 | 第57-59页 |
| ·小型跑道池波浪形底部的流场模拟 | 第59-60页 |
| ·大型跑道池中添加扰流柱的流场模拟 | 第60-61页 |
| ·本章小结 | 第61-63页 |
| 第6章 跑道池中藻细胞受光历程的模拟与分析 | 第63-69页 |
| ·计算模型 | 第63-65页 |
| ·求解模型及时间步长 | 第63-64页 |
| ·物性参数及其设置 | 第64页 |
| ·粒子注入位置及方式 | 第64页 |
| ·液固两相作用力 | 第64页 |
| ·初始值 | 第64-65页 |
| ·迎风格式 | 第65页 |
| ·收敛条件 | 第65页 |
| ·藻细胞受光历程结果的分析与讨论 | 第65-67页 |
| ·藻细胞的运动轨迹 | 第65-66页 |
| ·藻细胞的受光历程 | 第66-67页 |
| ·藻细胞光暗交替频率 | 第67页 |
| ·本章结论 | 第67-69页 |
| 第7章 结论与展望 | 第69-71页 |
| ·主要结论 | 第69-70页 |
| ·前景展望 | 第70-71页 |
| 参考文献 | 第71-78页 |
| 致谢 | 第78页 |