| 中文摘要 | 第3-5页 |
| 英文摘要 | 第5-7页 |
| 符号说明 | 第11-12页 |
| 1 绪论 | 第12-30页 |
| 1.1 概述 | 第12-13页 |
| 1.2 微生物能源技术概述 | 第13-20页 |
| 1.2.1 微生物能源简介 | 第13-18页 |
| 1.2.2 影响微生物能源转化过程的因素 | 第18-20页 |
| 1.3 热力学熵分析及其在能量系统中的应用 | 第20-26页 |
| 1.3.1 热力学熵与熵产率优化简介 | 第20-22页 |
| 1.3.2 基于黑箱模型的熵产分析及优化 | 第22-24页 |
| 1.3.3 基于非平衡热力学的连续介质熵产率分析方法 | 第24-26页 |
| 1.4 COMSOL MULTIPHYSICS简介 | 第26-27页 |
| 1.5 本课题的主要研究工作 | 第27-30页 |
| 1.5.1 已有研究工作的不足 | 第27页 |
| 1.5.2 本文主要研究工作 | 第27-28页 |
| 1.5.3 本课题的研究意义 | 第28-30页 |
| 2 光合细菌平板生物膜反应器内传递及转化过程的模拟及熵产率分析 | 第30-48页 |
| 2.1 引言 | 第30-31页 |
| 2.2 物理与数学模型 | 第31-37页 |
| 2.2.1 物理模型的描述 | 第31-32页 |
| 2.2.2 模型的基本假设 | 第32-33页 |
| 2.2.3 数学模型及边界条件 | 第33-36页 |
| 2.2.4 熵产率的计算方法 | 第36-37页 |
| 2.3 模型求解及验证 | 第37-40页 |
| 2.3.1 网格的划分及网格无关性验证 | 第37-38页 |
| 2.3.2 模型验证 | 第38-40页 |
| 2.4 运行条件对反应器性能的影响 | 第40-45页 |
| 2.4.1 入口温度的影响 | 第40-41页 |
| 2.4.2 培养液流量的影响 | 第41-42页 |
| 2.4.3 入口葡萄糖浓度的影响 | 第42-44页 |
| 2.4.4 最佳运行条件下反应器内的场分布 | 第44-45页 |
| 2.5 本章小结 | 第45-48页 |
| 3 绕流光合细菌单包埋颗粒传递及转化过程的模拟及熵产率分析 | 第48-70页 |
| 3.1 引言 | 第48-49页 |
| 3.2 物理与数学模型 | 第49-55页 |
| 3.2.1 物理模型的描述 | 第49-50页 |
| 3.2.2 模型的基本假设 | 第50-51页 |
| 3.2.3 数学模型及边界条件 | 第51-54页 |
| 3.2.4 熵产率的计算方法 | 第54-55页 |
| 3.3 模型的求解及验证 | 第55-58页 |
| 3.3.1 网格的划分 | 第55-56页 |
| 3.3.2 模型验证 | 第56-58页 |
| 3.4 运行条件对反应器性能的影响 | 第58-69页 |
| 3.4.1 入口葡萄糖浓度的影响 | 第58-60页 |
| 3.4.2 入口温度的影响 | 第60-62页 |
| 3.4.3 培养液流量的影响 | 第62-64页 |
| 3.4.4 培养液初始pH的影响 | 第64-66页 |
| 3.4.5 入射光强的影响 | 第66-68页 |
| 3.4.6 最佳运行条件下反应器内的场分布 | 第68-69页 |
| 3.5 本章小结 | 第69-70页 |
| 4 光合细菌包埋颗粒堆积反应器传递及转化过程的模拟及熵产率分析 | 第70-84页 |
| 4.1 引言 | 第70页 |
| 4.2 物理与数学模型 | 第70-75页 |
| 4.2.1 物理模型的描述 | 第70-71页 |
| 4.2.2 模型的基本假设 | 第71页 |
| 4.2.3 数学模型及边界条件 | 第71-75页 |
| 4.3 模型的求解及验证 | 第75-77页 |
| 4.3.1 网格的划分 | 第75-76页 |
| 4.3.2 模型验证 | 第76-77页 |
| 4.4 运行条件对反应器性能的影响 | 第77-82页 |
| 4.4.1 入口葡萄糖浓度的影响 | 第77-78页 |
| 4.4.2 培养液入口Re数的影响 | 第78-79页 |
| 4.4.3 培养液入口温度的影响 | 第79-80页 |
| 4.4.4 最佳运行条件下反应器内的场分布 | 第80-82页 |
| 4.5 本章小结 | 第82-84页 |
| 5 悬浮式平板光生物反应器的流动特性模拟及熵产率分析 | 第84-96页 |
| 5.1 引言 | 第84页 |
| 5.2 物理与数学模型 | 第84-88页 |
| 5.2.1 物理模型的描述及假设 | 第84-85页 |
| 5.2.2 数学模型及边界条件 | 第85-87页 |
| 5.2.3 网格划分及无关性验证 | 第87-88页 |
| 5.3 运行条件对反应器内流动特性的影响 | 第88-93页 |
| 5.3.1 通气率的影响 | 第88-91页 |
| 5.3.2 隔板长度的影响 | 第91-92页 |
| 5.3.3 隔板位置的影响 | 第92-93页 |
| 5.4 本章小结 | 第93-96页 |
| 6 总结 | 第96-98页 |
| 6.1 本文结论 | 第96-97页 |
| 6.2 后续研究工作展望 | 第97-98页 |
| 致谢 | 第98-100页 |
| 参考文献 | 第100-106页 |
| 附录 | 第106页 |
| A 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录 | 第106页 |
| B 作者在攻读硕士学位期间获得的奖励 | 第106页 |
| C 作者在攻读硕士学位期间参与的科研项目 | 第106页 |
