谢明辉
- 作品数：12 被引量：39H指数：4
- 供职机构：华东理工大学生物工程学院生物反应器工程国家重点实验室更多>>
- 相关领域：化学工程石油与天然气工程生物学理学更多>>
- 生物反应器流场特性研究及其在生物过程优化与放大中的应用研究被引量：6
- 2018年
- 生物反应器是实现生物过程的核心设备,其内进行的生物反应过程受不同反应器内流场结构的影响会产生差异显著的结果,这也是导致生物过程放大困难的关键问题之一。为研究这一问题,必须对不同规模反应器内流场结构有充分的认识,必须对反应器内的混合、传质、剪切等影响生物过程的几个关键方面进行深入研究。首先简单介绍了反应器流场研究的实验及数值模拟方法,在此基础上详细论述了流场混合与传质对生物反应过程的影响,流场剪切对丝状菌形态及其生物过程的影响,最后从反应器流场与细胞生理代谢特性整合的角度,介绍了反应器流场与细胞生理之间的相互作用关系,并以三个实例简单介绍了基于Euler-Lagrange模拟框架的整合流场和细胞动力学模型的模拟方法及模拟结果。旨在通过介绍反应器流场研究及其在生物过程优化放大中的应用,提出基于反应器流场特性与细胞动力学响应的生物过程放大研究方法,为更高效、理性地生物过程放大提供一些理论参考。
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- 关键词：计算流体力学细胞动力学
- 疏水缔合聚丙烯酰胺溶解槽内流动特性的数值模拟被引量：3
- 2011年
- 将疏水缔合聚丙烯酰胺AP-P4溶解过程划分为三种混合状态(搅拌槽中刚加入聚合物颗粒、溶胀刚结束和溶解完成),并采用计算流体力学方法分别对采用二斜叶桨式搅拌器XJD和新型翼型上推式搅拌器KCXU时溶解聚合物AP-P4的三种混合状态的流动进行了数值模拟,获得了两种搅拌器槽内的流场特性和XJD、KCXU搅拌器不同状态时的循环流量和功率消耗。结果表明:除第一种混合状态下的流体流速外,KCXU搅拌槽内的流体流速和循环流量要大于XJD槽内所产生的,说明KCXU搅拌器比XJD搅拌器具有更好的溶解均一化及更高的循环速率。搅拌器功率模拟值与实验数据偏差在16%以内。上述研究结果对于工业搅拌器的优化具有重要的意义。
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- 关键词：搅拌器
- 海上平台高效配注系统搅拌器的优化
- 聚合物在水溶液中溶解性能是影响其能否应用于油气开采的重要条件之一。疏水缔合聚合物AP-P4是在部分水解聚丙烯酰胺的亲水主链上引入少量(摩尔浓度一般低于2％)疏水侧基所形成的一类新型水溶性聚合物。因为疏水侧基的存在，AP-...
- 谢明辉
- 关键词：海上油田聚合物驱油疏水缔合聚合物
- 自吸式反应器搅拌特性的研究
- 自吸式反应器具有结构简单、能耗小、传质性能好等优点，关键设备是自吸搅拌器。设计、制作了自吸式反应器及整个实验装置。以空气-水为体系，研究了不同条件对自吸式反应器搅拌特性的影响，结果表明：搅拌器直径、转速、浸没深度对临界转...
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- 关键词：自吸式反应器临界转速气含率传质系数功率消耗
- 多层搅拌式生物反应器内溶液流变性质对流场特性影响的研究
- 目前计算流体力学(CFD)方法已经在生物过程反应器的设计和放大过程得到了应用。但是CFD方法与生物反应过程模型相结合来预测生物反应过程,并实现过程优化与放大是有困难的。反应器内多相流的流动、混合和传递过程是复杂和多维的,...
- 谢明辉
- 关键词：气液传质CFD模拟大涡模拟
- 文献传递
- 搅拌槽内新型疏水缔合聚合物AP-P4的溶解性被引量：9
- 2010年
- 由于疏水缔合聚合物聚丙烯酰胺(AP-P4)的溶解性差,制约了聚合物驱油技术在海上油田的采收率。考察了温度、矿化度、转速、搅拌器型式及搅拌方式对AP-P4溶解时间和聚合物溶液黏度特性的影响,结果表明:温度与转速的提高有利于聚合物的加速溶解,但不利于聚合物溶液的增黏,存在一个适宜聚合物溶解的最佳矿化度范围;剪切力较小、循环量较大的搅拌器更适合AP-P4的溶解;采用翼型搅拌器向上排出流体,先高转速后低转速的搅拌方式能够加快AP-P4的溶解并获得较高的溶液黏度。
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- 关键词：海上油田搅拌器
- 聚合物熟化过程搅拌器的优化
- 具有优异性能的疏水缔合聚合物,由于其溶解性差、熟化时间长与海上平台狭小的空间及有限的承载发生矛盾,从而限制了聚合物驱在海上油田的推广应用。对现有的配注系统中的搅拌器进行优化,改进搅拌器性能,从而加速疏水缔合聚合物的溶解和...
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- 关键词：疏水缔合聚合物聚合物驱油搅拌器
- 文献传递
- 聚合物溶解槽内双搅拌器流场特性的数值模拟被引量：3
- 2012年
- 搅拌设备是目前海上油田实施聚合物驱油的配注系统的关键设备之一。利用计算流体力学方法对聚合物溶解过程采用翼型上推式搅拌器KCXU和锚式搅拌器MS的内外3种组合槽内流场进行了数值模拟,获得了搅拌器槽内的流场特性、循环流量及搅拌器的功率消耗。结果表明:在第1种混合状态时,KCXU搅拌器与转动的MS搅拌器组合时的流场变得更为复杂、无序。在第2,3种混合状态时,KCXU搅拌器与正转的MS搅拌器的组合形成的流场速度较大,加强了KCXU搅拌器的流动范围,并,且形成了最大的循环流量,其功率居中。
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- 关键词：功率消耗
- 海上平台聚合物熟化过程搅拌器的优化被引量：10
- 2009年
- 疏水缔合聚合物用于石油开采具有优异的性能,但是由于其溶解性差,从而限制了聚合物驱油技术在海上油田的推广应用。聚合物驱油系统中熟化设备占很大的比例,其随着熟化时间的缩短而减小。对现有的配注系统中的搅拌器进行优化,改进搅拌器性能,从而加速疏水缔合聚合物的溶解和熟化是一种缩短熟化时间行之有效的方法。文中对熟化罐中聚合物的熟化过程进行了系统研究,研究了搅拌器型式、转速对熟化过程的影响,并且尝试了在搅拌器叶片上开孔进行结构优化的实验。结果表明:大直径新型轴流翼型搅拌器LKCX能够在较短的时间内有效地溶解聚合物,得到黏度较大的聚合物溶液,是一种适合于聚合物溶解和熟化的搅拌器型式。
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- 关键词：疏水缔合聚合物海上油田搅拌器
- 多种搅拌型式下高黏黄原胶混合过程研究被引量：4
- 2014年
- 黄原胶的发酵后期发酵液体系黏度增大,呈典型假塑性非牛顿流体特性,发酵液体系的混合成为提高黄原胶发酵生产水平的主要制约因素。研究黄原胶的混合特性与影响因素从而提高混合效果意义非凡,因此文中采用比色法与pH法相结合的方式研究黄原胶水溶液的混合过程。重点考察了6种桨型组合、3种黄原胶质量分数、2种通气比和4种单位体积功率。通过以上研究得出对于高黏体系,不同搅拌型式的混合效果区别很大,大桨型组合(D/T=0.9,0.95)的混合效果明显好于小桨型(D/T=0.43);对于相同直径(D/T=0.43)的组合桨,轴流桨组合的混合效果比径流桨组合好;得到混合时间与单位体积功率、表观黏度的关联式。这一结论为工业上提高黄原胶发酵产量提供了理论指导,具有一定的实际意义。
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- 关键词：比色法
