| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6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12-25页 |
| 2.1 微藻概述 | 第12页 |
| 2.2 光生物反应器的研究现状 | 第12-16页 |
| 2.2.1 敞开式光生物反应器 | 第13-14页 |
| 2.2.2 封闭式光生物反应器 | 第14-16页 |
| 2.3 静态混和器的研究进展 | 第16-18页 |
| 2.3.1 静态混合器简介 | 第16-17页 |
| 2.3.2 静态混合器的应用 | 第17-18页 |
| 2.4 管道式光生物反应器设计的关键因素 | 第18-19页 |
| 2.4.1 藻液的混合 | 第18-19页 |
| 2.4.2 光照 | 第19页 |
| 2.5 光生物反应器的应用前景 | 第19-20页 |
| 2.6 计算流体力学 | 第20-23页 |
| 2.6.1 概述 | 第20页 |
| 2.6.2 计算流体力学常用软件 | 第20-21页 |
| 2.6.3 CFD原理和数值模拟方法 | 第21-22页 |
| 2.6.4 湍流的数值计算方法 | 第22-23页 |
| 2.7 粒子图像测速技术 | 第23-25页 |
| 2.7.1 概述 | 第23页 |
| 2.7.2 粒子图像测速技术的应用 | 第23-25页 |
| 第3章 管道式光生物反应器的PIV研究 | 第25-36页 |
| 3.1 PIV实验装置与材料 | 第25-26页 |
| 3.2 PIV测试实验 | 第26-28页 |
| 3.2.1 PIV测试设备 | 第26-27页 |
| 3.2.2 测试方法 | 第27-28页 |
| 3.2.3 PIV流场处理方法 | 第28页 |
| 3.3 CFD数值计算方法 | 第28-32页 |
| 3.3.1 计算模型 | 第29-30页 |
| 3.3.2 网格的划分 | 第30页 |
| 3.3.3 边界条件与求解设置 | 第30-31页 |
| 3.3.4 收敛条件 | 第31-32页 |
| 3.4 PIV测试结果分析与讨论 | 第32-35页 |
| 3.4.1 流场的比较 | 第32-34页 |
| 3.4.2 CFD模型验证 | 第34-35页 |
| 3.5 本章小结 | 第35-36页 |
| 第4章 不同类型静态混合器的CFD模拟研究 | 第36-48页 |
| 4.1 内置静态混合器物理模型 | 第36-39页 |
| 4.1.1 翼片型静态混合器 | 第36-37页 |
| 4.1.2 SK型静态混合器 | 第37页 |
| 4.1.3 螺旋型静态混合器 | 第37-38页 |
| 4.1.4 新型静态混合器 | 第38-39页 |
| 4.2 数值计算方法 | 第39-40页 |
| 4.2.1 计算模型 | 第39页 |
| 4.2.2 网格的划分 | 第39-40页 |
| 4.2.3 边界条件与求解设置 | 第40页 |
| 4.2.4 收敛条件 | 第40页 |
| 4.3 静态混合器混合性能评价参数 | 第40-41页 |
| 4.3.1 平均光照方向速度(U_y) | 第40页 |
| 4.3.2 旋流数 | 第40-41页 |
| 4.3.3 湍动能 | 第41页 |
| 4.3.4 死区比例 | 第41页 |
| 4.3.5 压强损失和单元静态混合器阻力系数 | 第41页 |
| 4.4 数值模拟结果分析 | 第41-46页 |
| 4.4.1 流场的比较 | 第41-44页 |
| 4.4.2 混合性能比较 | 第44-46页 |
| 4.5 本章小结 | 第46-48页 |
| 第5章 新型静态混合器的结构优化 | 第48-56页 |
| 5.1 管道式光生物反应器结构 | 第48-49页 |
| 5.2 数值计算方法 | 第49页 |
| 5.2.1 计算模型 | 第49页 |
| 5.2.2 网格的划分 | 第49页 |
| 5.2.3 边界条件与求解设置 | 第49页 |
| 5.2.4 收敛条件 | 第49页 |
| 5.3 新型静态混合器的结构优化 | 第49-54页 |
| 5.3.1 静态混合器两叶片交叉角度对混合特性的影响 | 第49-51页 |
| 5.3.2 相邻静态混合器间距对混合特性的影响 | 第51-52页 |
| 5.3.3 开孔率和开孔半径对混合特性的影响 | 第52-54页 |
| 5.4 流场和混合特性的比较 | 第54-55页 |
| 5.5 本章小结 | 第55-56页 |
| 第6章 管道式光生物反应器中藻细胞受光特性分析 | 第56-64页 |
| 6.1 光照模型 | 第56-58页 |
| 6.1.1 光衰减模型 | 第56-57页 |
| 6.1.2 光暗区的划分 | 第57页 |
| 6.1.3 受光特性参数的计算 | 第57-58页 |
| 6.2 计算模型 | 第58-59页 |
| 6.2.1 管道式光生物反应器结构尺寸 | 第58页 |
| 6.2.2 CFD模型设置 | 第58-59页 |
| 6.3 藻细胞受光分析与讨论 | 第59-62页 |
| 6.3.1 藻细胞运动轨迹 | 第59-60页 |
| 6.3.2 藻细胞受光特性参数分析 | 第60-62页 |
| 6.4 本章小结 | 第62-64页 |
| 第7章 结论与展望 | 第64-66页 |
| 7.1 主要结论 | 第64-65页 |
| 7.2 前景展望 | 第65-66页 |
| 参考文献 | 第66-71页 |
| 致谢 | 第71-72页 |
| 攻读硕士期间发表的相关论文 | 第72页 |