3D格子Boltzmann传质模型模拟生物膜降解有机污水

以膜生物法有机污水处理为研究背景,将3D格子Boltzmann传质模型与多孔介质四参数随机生成法耦合,获得生物膜多孔介质详细的孔隙分布,进而对反应器内生化降解反应过程进行模拟计算。研究分析了生物膜孔隙率及孔隙分布对流动传质及生化反应性能的影响,并与试验结果比较证明了模型的可行性。结果表明:各方向生长概率p1-14=0.005,随着生物膜孔隙率增大,反应器内底物降解效率先增大后减小,且在孔隙率ε=0.5时达到最大,50.97%;孔隙率ε=0.5时,改变各方向生长概率重构获得5种不同结构生物膜,其降解效率随之改变,生物膜为结构1(p_(3-4)=0.01,p_(1,2,5-14)=0.005)时,底物降解效率最高,52.54%。因此,3D格子Boltzmann传质模型可用于膜生物反应器内的流动传质及生化反应过程的模拟,研究结果将对反应器的优化具有一定的指导作用。     

麦麸超微粉碎对面团流变学特性与网络结构的影响

为阐明麦麸粒度影响全麦产品品质的内在机理,将不同粒度的麦麸（粗麦麸、细麦麸和超微麦麸）以20%的添加量添加于低筋和中筋面粉中。利用Mixolab测定面团的流变学特性,采用低场核磁（LF-NMR）分析面团中水分的存在状态,运用傅里叶红外（FT-IR）分析面筋蛋白二级结构和扫描电镜（SEM）观察面团面筋网络微观结构。结果表明,与粗麦麸和细麦麸相比,添加超微麦麸后,面团的吸水率、峰值黏度和淀粉热凝胶稳定性显著增加,面团形成时间减少;随着麦麸粒径的减小,面团T₂弛豫时间显著缩短,自由水含量逐渐降低;减小麦麸粒径,蛋白质二级结构中α-螺旋和β-折叠含量上升,β-转角和无规则卷曲含量下降;面团微观结构观察显示,随着麦麸粒径的减小,面筋网络的连续性和致密性得到改善。     

一种多孔质固定化酵母在糖蜜酒精生产中的应用研究

文章主要探讨一种新的固定化酵母载体制备方法,以多孔钢渣、硅藻土和珍珠岩等材料为细胞宿主载体,采用空化制泡工艺制备成多孔质固化载体,并应用于糖蜜酒精发酵中。经试验结果表明,该载体具有良好的机械强度、传质效率以及优良的发酵特性。     

氧化石墨烯对铅在饱和多孔介质中运移的影响

以氧化石墨烯(GO)及铅[Pb(Ⅱ)]为主要试验材料,通过进行批量吸附试验及砂柱试验,研究GO对Pb(Ⅱ)在饱和多孔介质中运移的影响。批试验结果表明,与石英砂相比,GO具有极高的Pb(Ⅱ)吸附能力。柱试验结果表明,GO在饱和多孔介质中的运移能力较高,环境中Pb(Ⅱ)的存在则降低GO的运移;Pb(Ⅱ)在饱和多孔介质中运移能力相对较低,溶液中存在GO时,Pb(Ⅱ)在饱和多孔介质中的运移能力明显提高;将Pb(Ⅱ)污染后的砂柱注入GO悬液,被石英砂吸附的Pb(Ⅱ)能够随GO一起重新流出砂柱,且流出液中Pb(Ⅱ)的浓度与GO浓度呈良好的正相关。     

粒径和流速对大肠杆菌在饱和多孔介质中迁移的影响

采用室内柱迁移实验,研究了在不同离子强度下多孔介质粒径和孔隙水流速对大肠杆菌在饱和石英砂柱中沉积与释放行为的影响。结果表明,介质粒径和孔隙水流速均能影响大肠杆菌在石英砂中的迁移过程。介质粒径的减小可增强大肠杆菌在多孔介质中的筛滤效应,增加其沉积率和滞留率,减小水化学扰动引起的释放效应,流速的降低有利于提高大肠杆菌的沉积率和滞留率。离子强度的高低可改变粒径和流速对大肠杆菌迁移影响的大小,在较高离子强度条件下,减小介质粒径和孔隙水流速对提高大肠杆菌的沉积率和滞留率的作用增强。由于自然环境的复杂性,今后的研究应注重真实地下水环境中多因素对大肠杆菌迁移行为的复合影响,以便更加准确地掌握大肠杆菌在多孔介质中迁移的规律。     

EPON的系统构成及建设

随着通信技术和互联网业务的迅速发展,用户对上网速率的要求越来越高,因此宽带提速迫在眉睫,传统的铜线接入方式必须转变。而光纤接入网具有成本低、带宽高,传输距离远,组网灵活等特点,是解决信息高速公路"最后一公里"的最佳网络接入方式。     

多孔孔板水力空化可视化与数值模拟

基于自行搭建的多孔孔板空化反应装置,采用高速数码摄影和长工作距离显微成像技术,对多孔孔板中心孔内和孔板末下游进行空化特性试验研究,并分析了入口压力、空化数等参数对孔板水力空化的影响。试验结果显示:随着入口压力升高,孔内空化数不断下降且开始产生空化。孔板内和孔板下游都有空化区存在,且孔内空化对下游空化区影响大。数值模拟结果显示孔内空化与试验相符合,且下游空化区的产生是由孔内空化云脱落至下游漩涡区引起的。     

微灌石英砂滤层清洁压降计算参数确定与分析

清洁压降是微灌石英砂滤层的重要指标,为了确定石英砂滤层清洁压降经验公式的计算参数,并确定最有效的过滤速度和最有效清洁压降,在对2种石英砂滤层进行清水过滤试验的基础上,利用对Ergun型方程进行无量纲化的方法,确定了石英砂滤层的流态分区。根据多孔介质流体流动特性,给出了经验系数的计算公式,并进行了试验验证。在此基础上,对清洁压降变化规律进行了分析,探讨了最有效的过滤速度和最有效清洁压降计算方法,构建了过滤效果函数,用过滤效果函数计算了最有效过滤速度与最有效阻力压降,得出2种滤层最有效的过滤速度分别为0.018 7 m/s和0.020 7 m/s,相应的最有效清洁压降分别为3 760 Pa和4 202 Pa。     

多孔淀粉对茶多酚的吸附性能及其复合物抗氧化能力的研究

采用双酶法制备玉米多孔淀粉,以玉米多孔淀粉作为载体吸附茶多酚,研究玉米多孔淀粉吸附茶多酚的影响因素,正交实验优化吸附条件。探讨了吸附热力学规律,用Freundlich和Langmuir方程拟合并绘制等温吸附线,研究表明吸附过程比较符合Langmuir吸附规律（R²>0.99）。根据Langmuir等温吸附线计算微分吸附热,吸附热符合氢键键能范围,通过测定该复合物对DPPH与ABTS自由基的清除率,可见复合物仍保持较高的抗氧化能力,多孔淀粉复合后的茶多酚自氧化速度显著减慢。     

生物材料冻干过程分形多孔介质传热传质模拟

为了研究生物材料冻干过程中的超常传热传质机理,建立了考虑已干层分形特点的冻干模型,水蒸气和惰性气体在已干层中的连续方程采用了分形多孔介质中的扩散方程,扩散系数随已干层厚度的增加呈指数下降。该理论模型可确定已干层的分形特点对生物材料冻干过程升华界面的移动和干燥时间的影响,预测生物材料冻干过程中物料内部温度和结合水浓度的分布。以螺旋藻为对象,利用分形模型借助Matlab和Fluent软件模拟了螺旋藻的冻干过程,模拟结果与试验结果吻合较好。