根據(jù)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求,新能源開發(fā)成為必然發(fā)展趨勢(shì),在可再生能源中,沼氣尤其具有發(fā)展?jié)摿ΑＵ託獍l(fā)酵是一種能夠?qū)⑽廴緩U棄物變?yōu)闈崈裟茉吹募夹g(shù),沼氣生產(chǎn)工藝和技術(shù)研究的重要性因此受到越來越多的關(guān)注。沼氣生產(chǎn)工藝過程中,由于發(fā)酵菌種需同發(fā)酵原料充分接觸,沼氣產(chǎn)量才會(huì)得到保證,于是攪拌在發(fā)酵的過程中起到非常重要的作用。以往對(duì)沼氣攪拌裝置的選用都是參考其他工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),并沒有針對(duì)沼氣產(chǎn)氣特性的配套裝置,本研究基于沼氣發(fā)酵技術(shù)長遠(yuǎn)發(fā)展需要,對(duì)沼氣發(fā)酵攪拌裝置進(jìn)行探索性研究。隨著計(jì)算技術(shù)的快速發(fā)展,CFD數(shù)值模擬技術(shù)在攪拌裝置中的應(yīng)用越來越廣泛,沼氣發(fā)酵原料組成成分復(fù)雜,但影響混合攪拌過程的物理特性主要是流變特性及密度,經(jīng)過研究表明畜禽糞便原料流變特性為假塑性流體,當(dāng)其濃度低時(shí)也可近似于牛頓流體,因此本文將對(duì)研究物系設(shè)置為固體顆粒—水兩相體系,固體濃度為8%,顆粒平均直徑設(shè)為0.63mm,粘度設(shè)為165.99mPa·s,密度ρ=1.2g/cm3。本文從試驗(yàn)和數(shù)值模擬兩個(gè)角度對(duì)沼氣攪拌裝置進(jìn)行研究,試驗(yàn)部分通過對(duì)無攪拌、二層槳攪拌、三層槳攪拌三種沼氣發(fā)酵效果進(jìn)行了對(duì)比研究,得出攪拌在沼氣發(fā)酵過程中起到的... 

【文章來源】：吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：57 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外CFD沼氣發(fā)酵攪拌裝置研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容
    1.4 研究方法
第二章 沼氣發(fā)酵攪拌裝置數(shù)學(xué)模型建立的數(shù)值理論和方法
    2.1 攪拌裝置數(shù)值模擬研究方法——CFD
        2.1.1 CFD技術(shù)簡(jiǎn)介
        2.1.2 CFD應(yīng)用于攪拌槽中的研究歷史和發(fā)展過程
        2.1.3 CFD模擬研究的一般步驟
    2.2 攪拌裝置數(shù)值計(jì)算方法及模型建立
        2.2.1 多相流模型的選用
        2.2.2 控制方程的建立
        2.2.3 湍流模型的選擇
        2.2.4 微分方程的離散及數(shù)值計(jì)算方法
        2.2.5 攪拌槳區(qū)域處理方法
    2.3 本章小結(jié)
第三章 攪拌對(duì)沼氣發(fā)酵影響試驗(yàn)研究及與數(shù)值模擬結(jié)果對(duì)比
    3.1 試驗(yàn)概述
    3.2 試驗(yàn)材料與試驗(yàn)方法
        3.2.1 試驗(yàn)材料與儀器
        3.2.2 試驗(yàn)方法
    3.3 試驗(yàn)結(jié)果與討論
    3.4 攪拌裝置數(shù)值模擬研究
        3.4.1 攪拌裝置三維造型
        3.4.2 計(jì)算體系
    3.5 試驗(yàn)結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果對(duì)比
    3.6 本章小結(jié)
第四章 發(fā)酵攪拌裝置內(nèi)攪拌器對(duì)流場(chǎng)影響的模擬研究
    4.1 攪拌槳的選擇
    4.2 不同攪拌槳層的影響
    4.3 槳葉不同離底高度的影響
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介



本文編號(hào)：3220005