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试议混合燃料乙醇发酵设备的计算流体动力学模拟和混合原理的毕业论文致谢怎么写
.5.1 网格精度对模拟结果的影响231.5.2 搅拌桨产生的尾涡23-241.5.3 复杂搅拌桨叶的模拟241.5.4 湍流模型的选择241.5.5 空间离散格式241.5.6 小结24-251.6 本课题探讨的主要内容和作用25-26第二章 生物发酵反应器模型建立及流场浅析26-52前言262.1 CFD 模拟历程及计算模型26-282.1.1 CFD 模拟历程26-272.1.2 CFD 模型27-282
摘要:燃料乙醇是一种重要的可再生能源,燃料乙醇发酵历程和发酵设备的探讨具有重要运用价值。利用计算流体力学(CFD)策略来辅助发酵罐内混合历程和设备的探讨能够弥补经验策略的不足,有助于技术革新和论述进展。本论文利用CFD策略和实验的方式对燃料乙醇发酵罐内的醪液混合历程和混合设备进行了探讨。发酵醪液在发酵罐内的混合历程是通过侧入式机械搅拌、生物反应历程产生的CO_2上升和外循环流动三者混合作用实现的。侧入式搅拌器作用方式为射流,主要作用区域为发酵罐底部,圆锥形凸起可以缓解固形物的沉积;对设备进行了优化,优化后的发酵设备功率降低了10%。生物反应历程中产生的气泡在上升历程中会带动周围流体的运动,形成局部的混合作用,气泡大小决定了气泡群上升的速度,气泡体积和尾涡决定了气泡引起的混合量,并提出了计算气泡混合量的公式,可以在论述上计算生物产气历程的循环量;而外循环在热交换中有重要作用,但其在流体混合方面的作用有限。综合比较以上三个影响,CO_2上升对混合历程的影响最大,机械搅拌次之,外循环流动影响最小。 关键词:燃料乙醇论文 混合论文 CFD论文 气泡上升论文
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    摘要4-5

    ABSTRACT5-10

    第一章 文献综述10-26

    1.1 课题探讨背景10-11

    1.1.1 燃料乙醇进展近况10-11

    1.1.2 燃料乙醇发酵反应11

    1.2 搅拌器分类及探讨进展11-14

    1.3 计算流体动力学策略在搅拌式反应器中的运用14-18

    1.3.1 CFD 在搅拌式反应器中运用的进展14-15

    1.3.2 侧入式搅拌器的运用及探讨进展15-18

    1.4 计算流体动力学原理18-23

    1.4.1 流体流动基本守恒定律18-21

    1.4.2 计算流体力学的模拟策略21-23

    1.4.3 常用 CFD 软件23

    1.5 影响 CFD 模拟的因素23-25

    1.5.1 网格精度对模拟结果的影响23

    1.5.2 搅拌桨产生的尾涡23-24

    1.5.3 复杂搅拌桨叶的模拟24

    1.5.4 湍流模型的选择24

    1.5.5 空间离散格式24

    1.5.6 小结24-25

    1.6 本课题探讨的主要内容和作用25-26

    第二章 生物发酵反应器模型建立及流场浅析26-52

    前言26

    2.1 CFD 模拟历程及计算模型26-28

    2.1.1 CFD 模拟历程26-27

    2.1.2 CFD 模型27-28

    2.2 燃料乙醇生产装置的 CFD 计算28-33

    2.2.1 几何模型建立28-29

    2.2.2 网格划分和优化29-31

    2.2.3 参数设定31-33

    2.3 燃料乙醇发酵罐内流场浅析33-42

    2.3.1 搅拌器作用方式33-35

    2.3.2 流场浅析35-38

    2.3.3 速度分布38-40

    2.3.4 外循环进出口影响40-42

    2.3.5 功率浅析42

    2.3.6 小结42

    2.4 搅拌设备优化的 CFD 计算42-50

    2.4.1 流场比较43-45

    2.4.2 速度分布比较45-47

    2.4.3 功率比较47-48

    2.4.4 圆锥状凸起位置优化48-49

    2.4.5 小结49-50

    2.5 本章小结50-52

    第三章 气泡对发酵流场内流体混合的影响52-67

    前言52

    3.1 气泡对周围液体的作用52-56

    3.1.1 气泡混合作用原理浅析52-53

    3.1.2 影响气泡混合的参数53-55

    3.1.3 气泡混合作用原理及公式推导55-56

    3.2 气体生成对混合影响的实验探讨56-59

    3.2.1 实验试剂56-57

    3.2.2 实验仪器57

    3.2.3 实验策略与流程57-59

    3.3 气泡生成对混合影响的 CFD 模拟59-61

    3.3.1 CFD 模型的建立59-60

    3.3.2 网格划分和优化60-61

    3.4 结果与讨论61-66

    3.4.1 试验结果讨论61-65

    3.4.2 模拟结果讨论65-66

    3.5 小结66-67

    第四章 外循环对发酵流场内流体混合的影响67-74

    前言67

    4.1 外循环对混合的影响的实验探讨67-68

    4.1.1 实验试剂67-68

    4.1.2 实验仪器68

    4.1.3 实验策略与流程68

    4.2 CFD 模拟68-69

    4.2.1 CFD 模型的建立68

    4.2.2 网格划分和优化68-69

    4.3 实验结果与讨论69-72

    4.3.1 循环对混合的影响69-70

    4.3.2 循环作用的 CFD 模拟70-72

    4.4 本章小结72-74

    第五章 结论与展望74-76

    5.1 结论74-75

    5.2 展望75-76

    参考文献76-80

    探讨成果及发表的学术论文80-81

    致谢81-82

    作者及导师介绍82-83

    硕士探讨生学位论文答辩委员会决议书83-84

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