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目录
第一章文献综述
1．1 课题背景
1．2 反应器设计研究方法
1．2．1 实验研究方法
1．2．2 理论计算方法
1．3 生物反应器模拟
1．4 生物反应器设计中要解决的主要问题
1．4．1 混合
1．4．2 剪切
1．5 CFD在机械搅拌式生物反应器设计中的应用
1．6 CFD在气升式反应器设计中的应用
1．7 论文思路
第二章生物反应器CFD模拟方法的研究
2．1 CFD模拟过程
2．2 CFD模型
2．2．1 本构方程
2．2．2 湍流模型
2．2．3 多相流模型
2．3 土霉素发酵搅拌罐的CFD模拟
2．3．1 装置几何模型建立和网格划分
2．3．2 CFD基本模型和参数
2．3．3 相间作用力模型研究
2．4 固定化根霉气升罐的CFD模拟
2．4．1 气升罐模型建立和网格划分
2．4．2 CFD基本模型和参数
2．4．4 多相流模型研究
2．4．5 群体平衡模型
2．4．6 网格密度和差分格式对计算收敛和精度的研究
2．5 小结
第三章 CFD在土霉素发酵罐优化中的应用
3．1 发酵液的流体力学参数
3．1．1 发酵过程特点
3．1．2 发酵液流变特性
3．2 搅拌式发酵罐的CFD模拟结果
3．2．1 流场速度分布
3．2．2 气含率分布
3．2．3 剪切应变率分布
3．3 发酵装置改进及其CFD模拟
3．3．1 桨叶优化方案
3．3．2 改进后的CFD模拟流场对比分析
3．4 小结
第四章 CFD在固定化根霉气升式发酵罐设计中的应用
4．1 实验装置和材料
4．1．1 气升式反应器
4．1．2 发酵实验菌种和培养基
4．2 发酵液粘度与中和剂的选择
4．3 反应器结构及网布固定化方式优化
4．3．1 导流筒的结构设计
4．3．2 网布层间距的优化
4．3．3 弓形网布层缺口高度的优化
4．3．4 网布层间转角取向的优化
4．4 通气量的模拟和研究
4．4．1 发酵液循环流量的研究
4．4．2 最适通气量的优化
4．4．3 通气量对总体气含率的影响
4．4．4 通气量对气泡平均停留时间的影响
4．5 小结
第五章结论与建议
5．1 结论
5．2 建议
参考文献
附录
致谢
研究成果及发表的学术论文
作者及导师简介