在環(huán)境問題日益凸顯的今天,微藻作為一種潛在的清潔能源逐漸走進(jìn)人們視野。由于微藻不占用糧食作物耕地,加上微藻可以作為很多產(chǎn)品的原料,相對于其他能源作物來說更具有發(fā)展空間。但目前微藻的大規(guī)模培養(yǎng)受限于光生物反應(yīng)器,管式光生物反應(yīng)器一方面能夠進(jìn)行連續(xù)性的培養(yǎng),另一方面容易進(jìn)行系統(tǒng)地控制與管理,是很有發(fā)展?jié)摿Φ囊活惞馍锓磻?yīng)器。研究表明,微藻的產(chǎn)量與在反應(yīng)器中進(jìn)行的光暗循環(huán)頻率成正比關(guān)系。本文將螺旋肋引入管式光生物反應(yīng)器中,以平均光暗循環(huán)頻率和光暗循環(huán)強(qiáng)化效率為評價指標(biāo),通過對螺旋肋的優(yōu)化來提高反應(yīng)器中微藻的平均光暗循環(huán)頻率,從而提高微藻的產(chǎn)量。本文采用CFD（Computational Fluid Dynamics,計(jì)算流體動力學(xué)）對管式微藻光生物反應(yīng)器進(jìn)行了流場模擬,使用Matlab進(jìn)行了參數(shù)處理,考察了管式微藻光生物反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)行參數(shù)對微藻的光合作用性能的影響。采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)考察多因素影響下的光暗循環(huán)情況,得到最優(yōu)因素水平組合為單側(cè)光照、管式微藻光生物反應(yīng)器帶1根傾角為60°的螺旋肋,藻液進(jìn)口速度為0.5 m/s。在此條件下,得到的平均光暗循環(huán)頻率為2.28 Hz,光暗循環(huán)強(qiáng)化... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

不同二氧化碳濃度對小球藻生長的影響

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文池式光生物反應(yīng)器在上世紀(jì) 60 年代開始沿用至今，其主要結(jié)構(gòu)化。跑道池式光生物反應(yīng)器主要由環(huán)形跑道池，混合攪拌裝置以混和攪拌裝置為攪拌槳，攪拌槳的作用一是促進(jìn)藻和培養(yǎng)基混合二是增加藻液和空氣的接觸面積，增加溶解于培養(yǎng)基中二氧化碳還會額外增加曝氣系統(tǒng)，以給微藻提供足夠的二氧化碳。在我國池培養(yǎng)螺旋藻與小球藻[41][42]。跑道池式光生物反應(yīng)器優(yōu)點(diǎn)在于能藻液，相比于其他類型反應(yīng)器，結(jié)構(gòu)簡單。但跑道池式光生物反所培養(yǎng)的微藻很容易被環(huán)境中的微生物污染，同時跑道池式反應(yīng)觸面大，培養(yǎng)基水分蒸發(fā)大，需要定期補(bǔ)充水分。常見的跑道池圖 1-3 所示。

圖 1-5 板式光生物反應(yīng)器[47]生物反應(yīng)器物反應(yīng)器由幾根至幾十根參數(shù)相同的管子連接而成。同制系統(tǒng)。與其他反應(yīng)器不同的是，大型管式光生物反應(yīng)裝置。曝氣結(jié)構(gòu)目的是讓光合作用產(chǎn)生的氧氣逸散出來用。噴淋裝置則是為了控溫而設(shè)計(jì)，主要用于夏天對管。在管式反應(yīng)器中，微藻通過動力裝置從曝氣池被泵至進(jìn)行光合作用，光合作用產(chǎn)生的氧氣則在曝氣池處排出子中進(jìn)行下一輪的循環(huán)。管式光生物反應(yīng)器具有高比表是除跑道池外最具有商業(yè)潛力的反應(yīng)器[48]。

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號：3481873