開放式蛇形通道池的流動混合特性與結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究
發(fā)布時間:2020-12-04 07:52
利用微藻作為原料生產(chǎn)生物柴油是一種可持續(xù)發(fā)展的生物質(zhì)能源技術(shù)。微藻培養(yǎng)可用來處理工業(yè)廢水和廢氣,通過吸收工業(yè)排放的營養(yǎng)物生長,不僅有益于緩解溫室氣體,而且可以充分利用資源。此外,與柴油相比,生物柴油除了具有較好的燃料性能、潤滑性能和安全性能,生物柴油和化石柴油相比含硫量低,燃燒排放更加環(huán)保。因此利用微藻生產(chǎn)生物柴油是一個高效和環(huán)保的新能源利用途徑,具有廣闊的發(fā)展?jié)摿。目?微藻培養(yǎng)系統(tǒng)主要有開放式培養(yǎng)系統(tǒng)和封閉式光生物反應(yīng)器兩類組成,開放式微藻系統(tǒng)具有造價相對低廉和運營成本低以及易于放大等特點,適合用于商業(yè)大規(guī)模能源微藻的生產(chǎn)。傳統(tǒng)的開放式跑道池由槳輪驅(qū)動使藻液在跑道內(nèi)混合流動,這樣的循環(huán)方式的導(dǎo)致湍流只存在槳輪附近的流場,其余區(qū)域仍然處于層流或死區(qū)的狀態(tài),不利于充分利用太陽光資源。同時跑道池的采收成本較高以及容易受到季節(jié)性變化和晝夜溫差的影響進一步制約了微藻的培養(yǎng)效率。針對傳統(tǒng)跑道池面臨的問題,本文研究了一種新型的開放式蛇形通道池微藻培養(yǎng)系統(tǒng),通過將通道培養(yǎng)池和微藻收集池的綜合設(shè)計改良了流動混合不均和晝夜熱量損失等問題。此前研究人員對流場流速、通道結(jié)構(gòu)設(shè)計與混合強度等已有初步進展,新...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
各種類型的商業(yè)大規(guī)模開放式藻類培養(yǎng)系統(tǒng)
圖 1-3 槳輪驅(qū)動型跑道池[11](3)級聯(lián)傾斜池 級聯(lián)池塘(Cascade ponds)的藻液沿著傾斜的表面流下,在底部收集培養(yǎng)物然后由泵送回到傾斜表面的頂部[12]。這種類型的培養(yǎng)系統(tǒng)最初由 Setlik 等在 20 世紀 60 年代提出,培養(yǎng)物流過由玻璃板制成的 3%傾斜斜面,可以安裝橫向擋板以產(chǎn)生額外的湍流運動。在白天培養(yǎng)物從斜坡的底部循環(huán)到頂部,而在晚上培養(yǎng)物收集在儲存罐中,降低夜間培養(yǎng)物的溫度損失。級聯(lián)池塘是設(shè)計為了盡量減少晝夜和季節(jié)溫度波動和保持藻類培養(yǎng)溫度的最佳范圍[13]。
物反應(yīng)器 年代以來,為了克服使用開放式培養(yǎng)系受污染的缺點,國內(nèi)外開發(fā)了多種封PBR),使得藥物和食品級藻類的生產(chǎn)成植物的封閉容器,其中能量通過人造光成:固相(微藻細胞),液相(生長培養(yǎng)射場[16];谡丈浔砻妫琍BR 被分類為的流動模式,PBR 可以分為攪拌型、泡資、運營和維護成本很高,使得生物質(zhì)生生產(chǎn)與實驗室研究[18]。以下部分將介紹生物反應(yīng)器 攪拌罐是傳統(tǒng)的光生物反示。攪拌罐生物反應(yīng)器的核心部件是攪:傳熱和傳質(zhì)、曝氣以及混合培養(yǎng)液均
【參考文獻】:
期刊論文
[1]加V形導(dǎo)流槽的跑道式藻池CFD模擬[J]. 黃文,何開巖,鐘水庫,謝安,曾威,孫備. 化工進展. 2013(08)
[2]光合有效輻射[J]. 邱國雄. 植物生理學通訊. 1984(05)
碩士論文
[1]能源微藻敞開式跑道池光生物反應(yīng)器的實驗與CFD模擬研究[D]. 諸發(fā)超.華東理工大學 2012
本文編號:2897247
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
各種類型的商業(yè)大規(guī)模開放式藻類培養(yǎng)系統(tǒng)
圖 1-3 槳輪驅(qū)動型跑道池[11](3)級聯(lián)傾斜池 級聯(lián)池塘(Cascade ponds)的藻液沿著傾斜的表面流下,在底部收集培養(yǎng)物然后由泵送回到傾斜表面的頂部[12]。這種類型的培養(yǎng)系統(tǒng)最初由 Setlik 等在 20 世紀 60 年代提出,培養(yǎng)物流過由玻璃板制成的 3%傾斜斜面,可以安裝橫向擋板以產(chǎn)生額外的湍流運動。在白天培養(yǎng)物從斜坡的底部循環(huán)到頂部,而在晚上培養(yǎng)物收集在儲存罐中,降低夜間培養(yǎng)物的溫度損失。級聯(lián)池塘是設(shè)計為了盡量減少晝夜和季節(jié)溫度波動和保持藻類培養(yǎng)溫度的最佳范圍[13]。
物反應(yīng)器 年代以來,為了克服使用開放式培養(yǎng)系受污染的缺點,國內(nèi)外開發(fā)了多種封PBR),使得藥物和食品級藻類的生產(chǎn)成植物的封閉容器,其中能量通過人造光成:固相(微藻細胞),液相(生長培養(yǎng)射場[16];谡丈浔砻妫琍BR 被分類為的流動模式,PBR 可以分為攪拌型、泡資、運營和維護成本很高,使得生物質(zhì)生生產(chǎn)與實驗室研究[18]。以下部分將介紹生物反應(yīng)器 攪拌罐是傳統(tǒng)的光生物反示。攪拌罐生物反應(yīng)器的核心部件是攪:傳熱和傳質(zhì)、曝氣以及混合培養(yǎng)液均
【參考文獻】:
期刊論文
[1]加V形導(dǎo)流槽的跑道式藻池CFD模擬[J]. 黃文,何開巖,鐘水庫,謝安,曾威,孫備. 化工進展. 2013(08)
[2]光合有效輻射[J]. 邱國雄. 植物生理學通訊. 1984(05)
碩士論文
[1]能源微藻敞開式跑道池光生物反應(yīng)器的實驗與CFD模擬研究[D]. 諸發(fā)超.華東理工大學 2012
本文編號:2897247
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