微生物污垢的生长模型与受力分析 |
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引用本文: | 杨倩鹏,陈晓东,田磊,史琳.微生物污垢的生长模型与受力分析[J].清华大学学报(自然科学版),2014(2):247-252. |
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作者姓名: | 杨倩鹏 陈晓东 田磊 史琳 |
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作者单位: | 清华大学热能工程系,热科学与动力工程教育部重点实验室;厦门大学化学化工学院化学工程与生物工程系 |
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基金项目: | 国家自然科学基金面上项目(50976060);国家“九七三”重点基础研究项目(2010CB227305) |
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摘 要: | 换热设备表面形成的微生物污垢严重影响了换热效率和系统安全。为了减少微生物污垢,需要研究微生物污垢的生长机理和受力特性。该文采用3维细胞自动机模型,对微生物污垢进行了生长模拟,并模拟了混合菌种的相互抑制。针对微生物污垢形状多样的特点,提出了形状因子的概念,分析了形状因子与受力的关系。该文细胞自动机模型采用了换热设备的代表性菌种——枯草芽孢杆菌和鳗鱼气单胞菌。采用该模型模拟两种菌种的生长机理和相互抑制,结果发现换热设备抑垢应侧重于枯草芽孢杆菌。该文提出的形状因子能较好量化污垢形状,有效地描述了3种典型污垢形状。形状因子简化了污垢形状与受力的关联分析,有助于不同形状污垢的对比。
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关 键 词: | 能源管理与节能 微生物污垢 细胞自动机模型 形状因子 |
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