基于CFD流场分析的玉米秸秆生物发酵制氢CSTR反应器结构优化与研究
| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 1 绪论 | 第12-24页 |
| 1.1 研究背景 | 第12-13页 |
| 1.2 生物发酵制氢技术的研究进展 | 第13-16页 |
| 1.2.1 生物制氢技术 | 第13-14页 |
| 1.2.2 生物发酵制氢技术研究现状 | 第14-16页 |
| 1.3 厌氧发酵反应器流场模拟研究进展 | 第16-21页 |
| 1.3.1 计算流体力学的发展 | 第16-18页 |
| 1.3.2 CFD在反应器中的应用 | 第18-21页 |
| 1.4 实验测量与数值模拟相结合 | 第21-22页 |
| 1.5 研究的目的和意义 | 第22页 |
| 1.6 主要研究内容 | 第22-24页 |
| 2 CSTR反应器数值计算方法 | 第24-34页 |
| 2.1 CFD简介 | 第24页 |
| 2.2 软件介绍 | 第24-26页 |
| 2.3 流体力学控制方程 | 第26-27页 |
| 2.4 湍流模型 | 第27-28页 |
| 2.5 多相流模型 | 第28-30页 |
| 2.5.1 VOF模型 | 第29-30页 |
| 2.5.2 Mixture模型 | 第30页 |
| 2.5.3 Eulerian模型 | 第30页 |
| 2.6 相间作用力 | 第30-32页 |
| 2.6.1 曳力 | 第31页 |
| 2.6.2 表面张力 | 第31-32页 |
| 2.7 群体平衡模型(PBM) | 第32-33页 |
| 2.8 本章小结 | 第33-34页 |
| 3 CSTR生物制氢反应器三维模型及条件设置 | 第34-48页 |
| 3.1 CSTR反应器壳体模型优化 | 第34-39页 |
| 3.1.1 实验装置 | 第34-35页 |
| 3.1.2 不同壳体反应器流场分析 | 第35-39页 |
| 3.2 CSTR反应器几何模型 | 第39-40页 |
| 3.3 数学模型与求解方法 | 第40-41页 |
| 3.4 边界条件及初始条件 | 第41-43页 |
| 3.4.1 边界条件 | 第41-42页 |
| 3.4.2 初始条件 | 第42-43页 |
| 3.5 网格划分 | 第43-44页 |
| 3.6 模型考核 | 第44-46页 |
| 3.7 本章小结 | 第46-48页 |
| 4 CSTR生物制氢反应器内流场数值模拟与优化 | 第48-70页 |
| 4.1 模拟工况与分析平面 | 第48-49页 |
| 4.2 搅拌桨类型对反应器流场影响研究 | 第49-54页 |
| 4.2.1 速度场分布 | 第49-52页 |
| 4.2.2 湍动能 | 第52页 |
| 4.2.3 液相剪应力 | 第52-53页 |
| 4.2.4 气相体积分率 | 第53-54页 |
| 4.3 桨槽径比对反应器流场影响 | 第54-60页 |
| 4.3.1 速度场分布 | 第54-57页 |
| 4.3.2 湍动能 | 第57-58页 |
| 4.3.3 气相体积分率 | 第58-60页 |
| 4.4 转速对反应器流场影响 | 第60-66页 |
| 4.4.1 速度场分布 | 第60-62页 |
| 4.4.2 湍动能 | 第62-63页 |
| 4.4.3 液相剪应力 | 第63-64页 |
| 4.4.4 气相体积分率 | 第64-66页 |
| 4.5 CSTR生物制氢反应器参数优化 | 第66-69页 |
| 4.5.1 实验方法 | 第66页 |
| 4.5.2 搅拌桨类型 | 第66-67页 |
| 4.5.3 桨槽径比 | 第67-69页 |
| 4.6 本章小结 | 第69-70页 |
| 5 结论 | 第70-72页 |
| 参考文献 | 第72-76页 |
| 个人简历及在学期间发表的学术论文 | 第76-77页 |
| 致谢 | 第77页 |
