开放式蛇形通道池的流动混合特性与结构优化研究

发布时间：2020-12-04 07:52

　　利用微藻作为原料生产生物柴油是一种可持续发展的生物质能源技术。微藻培养可用来处理工业废水和废气,通过吸收工业排放的营养物生长,不仅有益于缓解温室气体,而且可以充分利用资源。此外,与柴油相比,生物柴油除了具有较好的燃料性能、润滑性能和安全性能,生物柴油和化石柴油相比含硫量低,燃烧排放更加环保。因此利用微藻生产生物柴油是一个高效和环保的新能源利用途径,具有广阔的发展潜力。目前,微藻培养系统主要有开放式培养系统和封闭式光生物反应器两类组成,开放式微藻系统具有造价相对低廉和运营成本低以及易于放大等特点,适合用于商业大规模能源微藻的生产。传统的开放式跑道池由桨轮驱动使藻液在跑道内混合流动,这样的循环方式的导致湍流只存在桨轮附近的流场,其余区域仍然处于层流或死区的状态,不利于充分利用太阳光资源。同时跑道池的采收成本较高以及容易受到季节性变化和昼夜温差的影响进一步制约了微藻的培养效率。针对传统跑道池面临的问题,本文研究了一种新型的开放式蛇形通道池微藻培养系统,通过将通道培养池和微藻收集池的综合设计改良了流动混合不均和昼夜热量损失等问题。此前研究人员对流场流速、通道结构设计与混合强度等已有初步进展,新... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

各种类型的商业大规模开放式藻类培养系统

图 1-3 桨轮驱动型跑道池[11]（3）级联倾斜池 级联池塘（Cascade ponds）的藻液沿着倾斜的表面流下，在底部收集培养物然后由泵送回到倾斜表面的顶部[12]。这种类型的培养系统最初由 Setlik 等在 20 世纪 60 年代提出，培养物流过由玻璃板制成的 3%倾斜斜面，可以安装横向挡板以产生额外的湍流运动。在白天培养物从斜坡的底部循环到顶部，而在晚上培养物收集在储存罐中，降低夜间培养物的温度损失。级联池塘是设计为了尽量减少昼夜和季节温度波动和保持藻类培养温度的最佳范围[13]。

物反应器 年代以来，为了克服使用开放式培养系受污染的缺点，国内外开发了多种封PBR），使得药物和食品级藻类的生产成植物的封闭容器，其中能量通过人造光成：固相（微藻细胞），液相（生长培养射场[16]。基于照射表面，PBR 被分类为的流动模式，PBR 可以分为搅拌型、泡资、运营和维护成本很高，使得生物质生生产与实验室研究[18]。以下部分将介绍生物反应器 搅拌罐是传统的光生物反示。搅拌罐生物反应器的核心部件是搅：传热和传质、曝气以及混合培养液均

【参考文献】：
期刊论文
[1]加V形导流槽的跑道式藻池CFD模拟[J]. 黄文,何开岩,钟水库,谢安,曾威,孙备.  化工进展. 2013(08)
[2]光合有效辐射[J]. 邱国雄.  植物生理学通讯. 1984(05)

硕士论文
[1]能源微藻敞开式跑道池光生物反应器的实验与CFD模拟研究[D]. 诸发超.华东理工大学 2012



本文编号：2897247