气升式内环流生物反应器的Fluent模拟研究
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第14-28页 |
| 1.1 气升式环流反应器概述 | 第14-19页 |
| 1.1.1 气升式环流反应器的结构与原理 | 第14-15页 |
| 1.1.2 气升式环流反应器的特性参数 | 第15-17页 |
| 1.1.3 国内外对气升式环流反应器的研究进展 | 第17-19页 |
| 1.2 气升式环流反应器的数值模拟研究 | 第19-26页 |
| 1.2.1 计算流体动力学概述 | 第19-20页 |
| 1.2.2 CFD的计算过程 | 第20-22页 |
| 1.2.3 Fluent概述 | 第22-23页 |
| 1.2.4 多相流模型 | 第23-25页 |
| 1.2.5 气升式环流反应器的数值模拟研究 | 第25-26页 |
| 1.3 课题的提出和研究内容 | 第26-28页 |
| 1.3.1 研究意义与目的 | 第26-27页 |
| 1.3.2 研究内容 | 第27-28页 |
| 第2章 气升式内环流生物反应器数学模型的建立 | 第28-45页 |
| 2.1 本构方程 | 第28-29页 |
| 2.1.1 体积分数连续性方程 | 第28页 |
| 2.1.2 质量连续性方程 | 第28页 |
| 2.1.3 动量守恒方程 | 第28页 |
| 2.1.4 组分质量守恒方程 | 第28-29页 |
| 2.2 相间作用力模型 | 第29-33页 |
| 2.2.1 曳力模型 | 第29-31页 |
| 2.2.2 升力模型 | 第31-32页 |
| 2.2.3 湍动分散力模型 | 第32页 |
| 2.2.4 虚拟质量力模型 | 第32-33页 |
| 2.3 湍流模型 | 第33-37页 |
| 2.3.1 标准k-ε模型 | 第34-35页 |
| 2.3.2 RNGk-ε模型 | 第35-37页 |
| 2.4 氧在反应器内的相间传质模型 | 第37-40页 |
| 2.4.1 双膜理论模型 | 第37页 |
| 2.4.2 氧组分守恒方程的源项 | 第37-39页 |
| 2.4.3 液相体积传质系数 | 第39-40页 |
| 2.4.4 氧的组分守恒方程 | 第40页 |
| 2.5 反应器内微生物降解苯酚的数学模型 | 第40-43页 |
| 2.5.1 苯酚的比降解速率 | 第40-42页 |
| 2.5.2 生物膜损失系数 | 第42-43页 |
| 2.5.3 苯酚组分守恒方程的源项 | 第43页 |
| 2.5.4 苯酚组分守恒方程 | 第43页 |
| 2.6 模型参数 | 第43-44页 |
| 2.7 本章小结 | 第44-45页 |
| 第3章 反应器内流场及生物降解部分的模拟 | 第45-61页 |
| 3.1 物理模型及网格划分 | 第45-46页 |
| 3.1.1 物理模型 | 第45-46页 |
| 3.1.2 计算区域的网格划分 | 第46页 |
| 3.2 操作条件 | 第46-47页 |
| 3.3 边界条件及流场初始化 | 第47页 |
| 3.4 数值求解策略 | 第47-48页 |
| 3.5 网格无关性分析 | 第48页 |
| 3.6 曳力模型的比较与选择 | 第48-50页 |
| 3.7 反应器启动阶段的非稳态模拟 | 第50-53页 |
| 3.8 气含率的模拟 | 第53-54页 |
| 3.9 苯酚在反应器内扩散过程 | 第54-55页 |
| 3.10 局部瞬态流体力学特性的模拟 | 第55-58页 |
| 3.10.1 气含率径向分布 | 第55-56页 |
| 3.10.2 液体循环速度径向分布 | 第56-57页 |
| 3.10.3 湍动能径向分布 | 第57-58页 |
| 3.11 氧的液相体积传质系数的模拟 | 第58-59页 |
| 3.12 苯酚利用率的模拟 | 第59-60页 |
| 3.13 本章小结 | 第60-61页 |
| 第4章 影响反应器性能的参数分析 | 第61-72页 |
| 4.1 曝气量对反应器性能的影响 | 第61-63页 |
| 4.1.1 曝气量对气含率的影响 | 第61-62页 |
| 4.1.2 曝气量对液体循环速度的影响 | 第62-63页 |
| 4.2 固相密度对反应器性能的影响 | 第63-65页 |
| 4.2.1 固相密度对气含率的影响 | 第64-65页 |
| 4.2.2 固相密度对时均液体循环速度的影响 | 第65页 |
| 4.3 固相颗粒粒径对反应器性能的影响 | 第65-68页 |
| 4.3.1 固相颗粒粒径对气含率的影响 | 第66-67页 |
| 4.3.2 固相颗粒粒径对液体循环速度的影响 | 第67-68页 |
| 4.4 固相体积对反应器性能的影响 | 第68-70页 |
| 4.4.1 固相体积对气含率的影响 | 第69-70页 |
| 4.4.2 固相体积对液体循环速度的影响 | 第70页 |
| 4.5 本章小结 | 第70-72页 |
| 结论与建议 | 第72-75页 |
| 参考文献 | 第75-81页 |
| 致谢 | 第81-82页 |
| 附录A (攻读学位期间所发表的学术论文目录) | 第82页 |
