| 摘要 | 第3-5页 |
| ABSTRACT | 第5-7页 |
| 符号表 | 第14-17页 |
| 第1章 绪论 | 第17-29页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第17-18页 |
| 1.2 光生物反应器内辐射传输过程研究现状 | 第18-21页 |
| 1.3 微藻辐射特性研究现状 | 第21-27页 |
| 1.3.1 微藻辐射特性测量方法 | 第21-23页 |
| 1.3.2 微藻辐射特性实验研究 | 第23-25页 |
| 1.3.3 微藻辐射特性理论研究 | 第25-27页 |
| 1.4 本文主要研究内容 | 第27-29页 |
| 第2章 微藻辐射特性的在线测量方法 | 第29-47页 |
| 2.1 引言 | 第29页 |
| 2.2 微藻辐射特性在线实验测量 | 第29-31页 |
| 2.3 微藻辐射特性传统测量方法 | 第31-36页 |
| 2.3.1 光谱吸收系数测量 | 第32-34页 |
| 2.3.2 光谱消光系数测量 | 第34-36页 |
| 2.4 传统测量方法存在的问题及改进方案 | 第36-42页 |
| 2.4.1 传统方法应用于在线测量时存在的问题 | 第36-38页 |
| 2.4.2 改进方案 | 第38-42页 |
| 2.5 微藻细胞生长期辐射特性测量结果 | 第42-44页 |
| 2.6 微藻细胞散射相函数实验测量 | 第44-45页 |
| 2.7 本章小结 | 第45-47页 |
| 第3章 基于GPU加速的微藻辐射特性反演测量方法 | 第47-66页 |
| 3.1 引言 | 第47页 |
| 3.2 微藻悬浊液中辐射传输 | 第47-53页 |
| 3.2.1 Monte Carlo方法 | 第47-49页 |
| 3.2.2 程序验证 | 第49-51页 |
| 3.2.3 加速比分析 | 第51-53页 |
| 3.3 反问题模型 | 第53-56页 |
| 3.3.1 粒子群优化算法 | 第53-54页 |
| 3.3.2 敏感性分析 | 第54-56页 |
| 3.4 辐射特性反演结果研究 | 第56-65页 |
| 3.4.1 无误差BSDF数据反演 | 第56-59页 |
| 3.4.2 带误差BSDF数据反演 | 第59-62页 |
| 3.4.3 微藻的实验测量BSDF数据反演结果 | 第62-65页 |
| 3.5 本章小结 | 第65-66页 |
| 第4章 微藻生长相关辐射特性和时间相似律 | 第66-92页 |
| 4.1 引言 | 第66页 |
| 4.2 时间相似律的理论推导 | 第66-70页 |
| 4.2.1 宏观理论模型 | 第66-69页 |
| 4.2.2 单个细胞尺度上的理论模型 | 第69-70页 |
| 4.3 绿藻纲微藻时间相关辐射特性实验研究 | 第70-80页 |
| 4.3.1 微藻培养 | 第70-72页 |
| 4.3.2 藻液浓度及细胞粒径分布实验测量结果 | 第72-76页 |
| 4.3.3 时间相关吸收和散射截面实验结果 | 第76-80页 |
| 4.4 蓝藻纲微藻时间相关辐射特性实验研究 | 第80-84页 |
| 4.4.1 微藻培养 | 第80-82页 |
| 4.4.2 藻液浓度生长曲线实验测量 | 第82-83页 |
| 4.4.3 时间相关吸收和散射截面实验结果 | 第83-84页 |
| 4.5 微藻辐射特性的时间相似律研究 | 第84-91页 |
| 4.5.1 绿藻纲微藻辐射特性的时间相似律 | 第85-88页 |
| 4.5.2 蓝藻纲微藻辐射特性的时间相似律 | 第88-91页 |
| 4.6 本章小结 | 第91-92页 |
| 第5章 微藻细胞光散射特性理论研究 | 第92-116页 |
| 5.1 引言 | 第92页 |
| 5.2 光散射理论介绍 | 第92-94页 |
| 5.2.1 Mueller矩阵 | 第92-93页 |
| 5.2.2 离散偶极子方法 | 第93-94页 |
| 5.3 球形微藻细胞辐射特性分析 | 第94-97页 |
| 5.3.1 藻细胞形态的高斯球表征 | 第94-95页 |
| 5.3.2 小球藻辐射特性研究 | 第95-97页 |
| 5.4 链状微藻细胞的辐射特性分析 | 第97-112页 |
| 5.4.1 细胞形态模型和光学常数 | 第98-102页 |
| 5.4.2 DDA方法验证 | 第102-103页 |
| 5.4.3 链状微藻细胞辐射特性 | 第103-109页 |
| 5.4.4 散射矩阵元素 | 第109-112页 |
| 5.5 胶鞘对微藻细胞光散射特性的影响 | 第112-115页 |
| 5.6 本章小结 | 第115-116页 |
| 第6章 微藻光生物反应器时间相关辐射传输分析 | 第116-143页 |
| 6.1 引言 | 第116页 |
| 6.2 反应器中光生物过程基本理论 | 第116-120页 |
| 6.2.1 光生物反应器中的辐射传输 | 第116-119页 |
| 6.2.2 微藻生长动力学 | 第119-120页 |
| 6.3 生长相关辐射特性对反应器中的光场和生长率影响 | 第120-130页 |
| 6.3.1 数值模型验证 | 第120-121页 |
| 6.3.2 一维平板式光生物反应器分析 | 第121-124页 |
| 6.3.3 三维平板反应器中的光场和生长率分布 | 第124-126页 |
| 6.3.4 管状反应器中的光场和生长率分布 | 第126-130页 |
| 6.4 微藻细胞生长理论模型及其对反应器中光场预测的影响 | 第130-139页 |
| 6.4.1 时间相关光学特性和细胞粒径分布模型 | 第130-134页 |
| 6.4.2 微藻细胞的生长相关辐射特性预测 | 第134-137页 |
| 6.4.3 细胞生长模型对反应器中光场的预测 | 第137-139页 |
| 6.5 光生物反应器尺寸对生长率的影响 | 第139-142页 |
| 6.5.1 平板光生物反应器尺寸对生长率的影响分析 | 第139-141页 |
| 6.5.2 管状光生物反应器尺寸对生长率的影响分析 | 第141-142页 |
| 6.6 本章小结 | 第142-143页 |
| 结论 | 第143-145页 |
| 参考文献 | 第145-158页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 | 第158-161页 |
| 致谢 | 第161-162页 |
| 个人简历 | 第162页 |
