微藻是一種能有效利用光能、二氧化碳和水生長(zhǎng)的自養(yǎng)植物,在可再生能源制造、食品、醫(yī)藥、環(huán)境檢測(cè)及凈化等方面有廣泛應(yīng)用。光生物反應(yīng)器作為微藻光自養(yǎng)培養(yǎng)的核心裝置,對(duì)于微藻的規(guī)�；囵B(yǎng)具有重要作用。柱狀鼓泡式和氣升式光生物反應(yīng)器設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、運(yùn)行適應(yīng)性強(qiáng)并且節(jié)省能源,對(duì)于培養(yǎng)微藻很具潛力。本文利用計(jì)算流體力學(xué)(CFD)方法,對(duì)不同氣體分布器結(jié)構(gòu)、導(dǎo)流筒直徑、自由液面到導(dǎo)流筒頂部高度、氣體分布器到導(dǎo)流筒底部高度以及運(yùn)行參數(shù)(表觀氣速)展開(kāi)研究,分析柱狀光生物反應(yīng)器內(nèi)藻液的流動(dòng)形態(tài)、混合效率及微藻細(xì)胞的受光特性,指導(dǎo)反應(yīng)器結(jié)構(gòu)和運(yùn)行參數(shù)設(shè)計(jì),提高柱狀光生物反應(yīng)器性能。在相同的表觀氣速和光照條件下,研究發(fā)現(xiàn)氣體分布器的氣孔分布越均勻分散,導(dǎo)入氣體在反應(yīng)器內(nèi)分布更加均勻,更有利于反應(yīng)器內(nèi)藻液的混合,促進(jìn)了微藻細(xì)胞在光區(qū)和暗區(qū)之間循環(huán)流動(dòng),使反應(yīng)器的光暗循環(huán)周期更小且時(shí)均光照強(qiáng)度更大。比較柱狀鼓泡式和氣升式反應(yīng)器性能的研究發(fā)現(xiàn),鼓泡式反應(yīng)器內(nèi)微藻細(xì)胞運(yùn)動(dòng)更加隨機(jī),沒(méi)有形成固定的流動(dòng)形式,而氣升式反應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)生了一種均勻流動(dòng)形式,更有利于反應(yīng)器內(nèi)中心區(qū)域流體與外部區(qū)域流體的循環(huán)流動(dòng),促進(jìn)微藻細(xì)胞在上升區(qū)和下降...

【文章頁(yè)數(shù)】：79 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
主要符號(hào)表
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 影響微藻生長(zhǎng)的主要因素
    1.3 微藻光生物反應(yīng)器分類及各自特點(diǎn)
    1.4 提升光生物反應(yīng)器混合性能的研究現(xiàn)狀
    1.5 微藻光生物反應(yīng)器光照和混合性能的研究方法
    1.6 本文研究?jī)?nèi)容與論文組織結(jié)構(gòu)
2 柱狀光生物反應(yīng)器CFD模型的建立
    2.1 數(shù)值計(jì)算方法
    2.2 柱狀光生物反應(yīng)器CFD數(shù)值計(jì)算模型
    2.3 柱狀光生物反應(yīng)器光照模型
    2.4 模型驗(yàn)證
    2.5 評(píng)價(jià)參數(shù)的選取
    2.6 小結(jié)
3 進(jìn)氣布置對(duì)柱狀光生物反應(yīng)器的性能影響
    3.1 進(jìn)氣布置對(duì)柱狀鼓泡式光生物反應(yīng)器的性能影響
    3.2 進(jìn)氣布置對(duì)柱狀氣升式光生物反應(yīng)器的性能影響
    3.3 柱狀鼓泡式和氣升式光生物反應(yīng)器性能比較
    3.4 小結(jié)
4 柱狀氣升式光生物反應(yīng)器的優(yōu)化
    4.1 導(dǎo)流筒直徑對(duì)氣升式反應(yīng)器性能的影響
    4.2 頂部空隙對(duì)氣升式反應(yīng)器性能的影響
    4.3 氣體分布器空隙對(duì)氣升式反應(yīng)器性能的影響
    4.4 表觀氣速對(duì)氣升式反應(yīng)器性能的影響
    4.5 小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 (攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文)



本文編號(hào)：3792430