螺旋藻细胞冷冻过程微尺度传热传质特性

为了探索保持螺旋藻活性的最佳冷冻条件,研究了冷冻过程凝固界面和螺旋藻细胞之间相互作用的物理现象,在考虑细胞和冰界面之间的耦合传热传质、膜的传输特性和凝固界面的移动过程的情况下,建立了螺旋藻细胞冷冻过程冰界面与细胞之间相互作用的数学模型,检查了螺旋藻细胞被冰界面包围过程的温度场和浓度场,研究了螺旋藻细胞被冰界面包围过程中细胞体积的收缩情况及影响因素。计算结果表明,膜的渗透性和冷却速率是影响细胞体积收缩的主要因素。该模型可优化减小螺旋藻细胞损伤的最佳冷冻条件。

锥盘底和平底搅拌槽固液混合特性的CFD研究

利用CFD软件分别对固液混合的锥盘底搅拌槽和平底搅拌槽内的固相浓度场进行数值模拟,研究了搅拌槽底部形状对固液混合时间、搅拌功率、湍动能和固相速度的影响。研究表明:平底搅拌槽中的循环流不能到达槽底中央和槽底与槽壁的交接处,在这两个部位易产生固体颗粒的沉积,锥盘底搅拌槽的固液相混合时间比平底搅拌槽的省时22%,平底搅拌槽和锥盘底搅拌槽的功率消耗几乎相同,锥盘底搅拌槽3个监测点的湍动能都大于相应的平底搅拌槽的,锥盘底搅拌槽的监测点固相速度也比相应的平底搅拌槽的大。综合考虑锥盘底搅拌槽的各个固液混合参量都优于相应的平底搅拌槽。

循环板对氯碱电解槽阳极室浓度场的影响

为弄清氯碱工业离子膜电解槽阳极室内浓度场特性及电解槽几何结构对其影响规律,采用计算流体力学方法对阳极室单个隔栅进行了数值模拟,得到了单个隔栅内流体浓度分布。结果表明,循环板长度取800mm时,膜面浓度平均偏差可低至0.0194。