發(fā)酵罐（又稱為反應(yīng)器）一般指工業(yè)或農(nóng)業(yè)上用來進行微生物發(fā)酵的裝置。在氣候炎熱的熱帶地區(qū),發(fā)酵罐優(yōu)勢有二：第一,溫度優(yōu)勢,對發(fā)酵的溫度進行合理控制（一般發(fā)酵溫度在35℃—38℃左右）；第二,農(nóng)業(yè)廢棄物（蓄禽糞便,甘蔗葉、香蕉莖等）的循環(huán)利用,可以減少環(huán)境污染。尤其是攪拌式發(fā)酵罐以其獨有的沼氣發(fā)酵優(yōu)勢具有被廣泛應(yīng)用的前景,因此對沼氣發(fā)酵罐的運行方式和結(jié)構(gòu)進行研究是很有必要的。為了獲得較好的產(chǎn)氣效果,設(shè)計了一種攪拌式沼氣干法發(fā)酵罐,保證物料與微生物在發(fā)酵過程中能得到均勻混合,實現(xiàn)厭氧微生物與物料很好的結(jié)合。本課題對攪拌式發(fā)酵罐的攪拌組件、葉片等關(guān)鍵零部件在設(shè)計的基礎(chǔ)上,作進一步理論上的研究分析。根據(jù)受力分析,利用CAE技術(shù)及有限元軟件ANSYS Workbench對這些部件進行靜力學(xué)分析、動力學(xué)分析,為攪拌式發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和性能改善提供了理論依據(jù)。（1）利用三維建模軟件Solid Works對攪拌式發(fā)酵罐各部件進行三維建模,并裝配成裝配體,對其進行干涉檢查,確保各零部件之間無干涉,為后續(xù)分析提供模型支持。另外對發(fā)酵罐模型進行了簡單的運動仿真,得到攪拌器組件的運動速度,為后續(xù)分析提供數(shù)據(jù)支持... 

【文章來源】：海南大學(xué)海南省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：50 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1. 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 選題的目的和研究現(xiàn)狀
        1.2.1 選題的目的
        1.2.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容及方法
    小結(jié)
2. 厭氧發(fā)酵工藝流程簡要介紹
    2.1 原料收集準備
    2.2 原料預(yù)處理
    2.3 裝罐厭氧發(fā)酵
    2.4 發(fā)酵控制及記錄
    2.5 實現(xiàn)循環(huán)利用
    小結(jié)
3. 攪拌式發(fā)酵罐的建模及運動分析
    3.1 虛擬設(shè)計概況
    3.2 攪拌式發(fā)酵罐建模
    3.3 干涉檢查
    3.4 運動仿真
    小結(jié)
4. 攪拌式發(fā)酵罐攪拌器組件的靜力學(xué)分析
    4.1 有限元分析簡介
    4.2 發(fā)酵罐攪拌器組件的靜力學(xué)分析
        3.2.1 發(fā)酵罐攪拌器組件的模型建立
        3.2.2 設(shè)置材料參數(shù)
        3.2.3 發(fā)酵罐攪拌器組件的網(wǎng)絡(luò)劃分
    4.3 發(fā)酵罐攪拌器組件有限元的加載力設(shè)定及其求解
        4.3.1 發(fā)酵罐攪拌器加載力設(shè)定及約束
    4.4 發(fā)酵罐攪拌器組件仿真及分析
    小結(jié)
5. 攪拌式發(fā)酵罐攪拌器組件的動力學(xué)分析
    5.1 模態(tài)分析
        5.1.1 模態(tài)分析理論
        5.1.2 模態(tài)分析流程
        5.1.3 結(jié)果分析確認
        5.1.4 攪拌器組件的臨界轉(zhuǎn)速分析
    5.2 攪拌式發(fā)酵罐的諧響應(yīng)分析
        5.2.1 攪拌器組件諧響應(yīng)理論分析
        5.2.2 諧響應(yīng)分析過程及結(jié)果分析
    小結(jié)
6. 基于靜力學(xué)和動力學(xué)的分析的優(yōu)化
    6.1 Workbench結(jié)構(gòu)優(yōu)化簡介
    6.2 優(yōu)化過程設(shè)置
    6.3 結(jié)果分析處理
        6.3.1 敏感度介紹
        6.3.2 響應(yīng)面介紹
        6.3.3 優(yōu)化數(shù)據(jù)
    小結(jié)
7. 總結(jié)與建議
    7.1 總結(jié)
    7.2 建議
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]液壓支架柱窩有限元分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J]. 鞏子天縱,李萍,薛克敏,黃璞.  精密成形工程. 2012(06)
[2]基于ANSYS的六缸壓縮機曲軸模態(tài)分析及諧響應(yīng)分析[J]. 劉昌領(lǐng),陳建義,李清平,仇晨,羅曉蘭.  流體機械. 2012(08)
[3]基于ANSYS Workbench的V8發(fā)動機曲軸有限元模態(tài)分析[J]. 呂端,曾東建,于曉洋,張龍平.  機械設(shè)計與制造. 2012(08)
[4]玉米根茬收獲系統(tǒng)的有限元模態(tài)分析與試驗[J]. 權(quán)龍哲,佟金,曾百功,陳東輝.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2011(11)
[5]基于ANSYS Workbench的高速電主軸動力學(xué)特性分析[J]. 巫少龍,張元祥.  組合機床與自動化加工技術(shù). 2010(09)
[6]熱帶農(nóng)業(yè)廢棄物資源及沼氣利用[J]. 焦靜,王金麗,鄧怡國,李明,歐忠慶,宋德慶.  安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2008(30)
[7]攪拌罐內(nèi)氣液兩相流場的數(shù)值研究[J]. 孫會.  上海電機學(xué)院學(xué)報. 2008(03)
[8]基于ANSYS的攪拌葉片耦合場分析[J]. 于世旭,儀垂杰,郭健翔,邢普.  機械設(shè)計與制造. 2007(11)
[9]虛擬制造技術(shù)[J]. 杜寶江.  科學(xué). 2007(02)
[10]虛擬裝配關(guān)鍵技術(shù)及其發(fā)展[J]. 鄭軼,寧汝新,劉檢華,杜龍.  系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2006(03)

碩士論文
[1]基于ANSYS在干紅葡萄酒發(fā)酵過程中對發(fā)酵罐內(nèi)溫度場的模擬分析研究[D]. 莊齊斌.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2011
[2]基于有限元法的鋸齒式蘆竹切割器切割機理研究[D]. 廖宜濤.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007
[3]液體菌種發(fā)酵罐計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)[D]. 舒濤.山東科技大學(xué) 2005



本文編號：3179431