生化系统中时间延迟与非线性振荡研究

生化系统中存在丰富的非线性振荡现象。本文对于ＣＳＴＲ 中的恒化培养,采用ｍ ｏｎｏｄ 方程,在限制性底物与比生长速率之间引入时间延迟,进行了理论分析,得出了稳定性和周期解条件,并与未引入时间延迟前的情况进行了对比。最后还进行了数值模拟。     

振荡流态化现象及应用

研究了轻颗粒振荡流态化现象,通过对颗粒在振荡体中运动方程的求解,得到了单颗粒运动模型及重颗粒克服重力漂浮或者轻颗粒逆浮力下沉的临界参数关系式.用五种粒径、三种不同密度的轻颗粒实验数据及梁百申、邓勇有关重颗粒的数据验证了模型,结果表明实验值与理论值吻合较好.同时,从理论上得到流体在振荡情况下颗粒床层松散的数学表达式,并以实验进行了验证.振荡流态化反应器用于固定化细胞发酵酒精,可解决发酵过程产生的CO_2气体附着在酵母载体表面导致发酵过程操作条件恶化的问题,提高了操作稳定性和发酵反应速度.     

CSTR酶法水解纤维素反应的分岔行为分析

针对纤维素酶法水解的复杂动力学,对全混流反应器(CSTR)稳态解的分岔行为进行研究.发现随操作参数和动力学参数的不断变化,出口浓度的稳态解出现分岔;由此构造出该过程的复杂解图和分岔图.     

气提法弱化超高浓度乙醇发酵过程中自絮凝酵母振荡行为

超高浓度(very high gravity,VHG)连续乙醇发酵过程中的振荡行为会导致发酵终点的乙醇浓度振荡和降低,是VHG连续乙醇发酵面临的主要问题。研究表明,游离酵母Saccharomyces cerevisiae 4126和自絮凝酵母BHL01在VHG连续乙醇发酵过程中,生物量、残糖、乙醇、甘油等发酵参数都呈现130～145 h的周期性振荡,且絮凝酵母发酵体系的平均乙醇浓度和乙醇生产强度都明显高于游离酵母体系。在絮凝酵母VHG连续乙醇发酵过程中利用发酵尾气气提分离乙醇,酵母细胞振荡行为被明显弱化,达到拟稳态状态,并且使发酵液中的残糖浓度控制在0.1 g·L^-1以下,平均乙醇浓度为110.87 g·L^-1,乙醇产率达到2.99 g·L^-1·h^-1。因此,本研究为弱化VHG连续乙醇发酵中的参数振荡行为提供了新的技术手段。     

酵母细胞连续发酵过程振荡现象的研究进展

振荡现象在连续发酵过程中普遍存在,本文综述了酿酒酵母连续发酵中不同类型振荡现象的研究进展。一类以乙醇连续发酵过程中参数振荡为代表的特殊振荡现象,普遍存在于工业发酵过程,对发酵系统的稳定运行造成不利影响。本文论述了这类振荡现象产生的机理、调控策略的研究进展及其潜在的应用价值。     

串联CSTR的图解求法

介绍了如何根据（－rA）－xA关系进行串联CSTR的图解法计算,该法简单、应用面广。     

木块填料对高浓度乙醇连续发酵过程中振荡行为的弱化机制

前期研究发现,添加木块填料可有效弱化管式反应器中的振荡行为,并推测其机理可能与酵母细胞的固定化、酵母细胞生长微环境的改变和管式反应器中稀释速率的改变三方面因素有关。本文实验证明了木块填料反应器的稀释率的改变不是导致振荡弱化的主要原因。进一步研究表明：一方面,与其他填料体系相比,木块填料体系不仅维持了较高的生物量浓度,而且维持了较高的细胞活性,从而具备了弱化振荡的前提条件;另一方面,与无填料体系培养出的酵母细胞相比,木块填料体系培养的酵母细胞具有较高的乙醇耐受性,从而弱化了乙醇浓度变化导致的发酵参数的大幅度波动。     

B-Z类化学振荡反应研究的非催化化学振荡反应

<正>以溴酸盐为氧化剂的化学振荡反应首先是由Belousov发现的,Zhabotinsky对这一反应的研究大大激发了化学家们对这类振荡反应的兴趣,在短短的几十年时间里,发现了大量新的振荡体系,以后把以溴酸盐为氧化剂的化学振荡反应总称为B-Z类振荡反应。一非催化振荡反应的发现:第一个B-Z类非催化化学振荡反应体系是没食子酸(GA表示)-KBrO_3-H_2SO_4组成的反应体系。     

化学振荡反应研究进展

本文概述了化学振荡的概念及其基本原理,综述了化学振荡在分析化学、临床诊断、生命科学研究、工业生产等方面的应用的研究进展。     

CSTR反应器好氧颗粒污泥脱氮影响因素研究

在连续流反应器中接种厌氧颗粒污泥,成功培养出好氧颗粒污泥,具有良好的COD及氨氮去除能力。通过脉冲试验考察反应器水流流态,同时考察温度、C/N、水力停留时间、溶解氧质量浓度、pH、间歇曝气周期等对好氧颗粒污泥脱氮的影响,并确定最佳工艺参数为:温度为25℃、C/N在6～8、HRT为8 h左右、溶解氧质量浓度为2 mg·L-1、pH为7.5～8.0、曝气3 h及缺氧搅拌3 h和曝气4 h及缺氧搅拌3 h。     

BIFURCATIONS AND CHAOS APPEARING IN A PERIODICALLY CONTROLLED CSTR

Bifurcations of periodic states in a CSTR subject to a periodic control which are caused by changes in the parameter values contained in the control input are investigated on the basis of the bifurcation theory. Principles which give a classification of basic possible bifurcations are briefly surveyed. Then a numerical example in which the period and switching ratio of a bang-bang periodic control are changed is worked. Most of the basic possible bifurcations appear. The chaotic phenomena are also observed and the structure of the strange attractor corresponding to a chaotic state is analysed in some detail,     

振动注射成型中模腔内熔体冷却行为的研究

研究了振动注射成型过程中的模腔内聚合物熔体的冷却行为,讨论了振动频率、振动应变振幅、振动作用时间、熔体温度等对冷却时间的影响。结果表明,冷却时间随着振动频率、振动应变振幅、振动作用时间、熔体温度等的增加而延长。     

THE EFFECT OF MACROMIXING ON OSCILLATORY BEHAVIOR IN RECOMBINANT FERMENTATION IN A CONTINUOUS STIRRED TANK REACTOR

A general model is presented for recombinant fermentation in a chemostat in which micromixing may be imperfect. Using the production of tryptophan synthetase as an example and the dilution rate, D, as the bifurcation parameter, conditions are first derived for Hopf bifurcation in a perfectly mixed chemostat. The bifurcation surfaces in three-dimensional space are such that oscillatory solutions exist above the surfaces and washout conditions below. A similar analysis is done for imperfect mixing. The bifurcation region is a concave hyperboloid in the [D,f, n]-space, where f and n ; are model parameters. It is argued that poor macromixing reduces the range of D over which bifurcation to periodic solutions is possible.     

RIBBING INSTABILITY IN COATING FLOWS: EFFECT OF POLYMER ADDITIVES

Data are presented which show the effect of dilute addition of polymer on the ribbing instability in coating flows. A qualitative model which treats the growth of a disturbance as an extensional flow suggests that elasticity is a destabilizing factor, in agreement with the observations.     

连续发酵生产酒精的陶瓷膜分离反应器的研制

一、前言为了提高酒精生产能力,人们开发出各种各样的新型反应器。其中,有膜分离技术与反应器相结合的产物——中空纤维膜反应器,因其具有较大的过滤面积,细胞浓度高,生产能力强,很有生命力。但其机械强度不好、细胞分布不均匀,经常发生泄漏等缺点。本文用高温烧结的陶瓷管代替中空纤维,研制成新型的陶瓷膜分离反应器。二、反应器的研制     

ADAPTIVE CONTROL OF A CSTR WITH INPUT CONSTRAINTS

Control of a nonisothermal CSTR with input constraints has been developed. The control system is a multivariable nonlinear one. Indirect adaptive control is applied. An algorithm based on an output direction vector is proposed for determining the constrained input vector. By using the proposed method, it is possible to operate the reactor at an unstable steady state within a stable limit cycle.     

ADAPTIVE CONTROL OF A NONISOTHERMAL CSTR WITH OUTPUT CONSTRAINT

A method for adaptive control of a nonisothermal continuous stirred tank reactor with output temperature constraint is developed. The control system is a multivariate nonlinear one. Indirect adaptive control is applied. Based on an allowable temperature rise, the control variables are determined. The reactor temperature is under a constraint to prevent the temperature from overshooting. Simulation studies give satisfactory results.     

山梨醇连续发酵生产山梨糖过程的研究

在工作容积１０立升的发酵罐内进行了山梨醇的连续发酵试验，探讨了工业生产的可能性。通过实验，求得了满足工业生产要求的工艺操作条件，并与分批发酵作比较，连续发酵具有较高的生产能力。实验结果表明，山梨醇连续发酵生产山梨糖具有工业化的前景。     

β—环糊精对香豆素衍生物包结行为的研究

环糊精(ＣＤ)是天然的环状低聚糖,是由葡萄糖单元通过α1,4糖苷键相连而组成.最普通的环糊精是α、β和γ环糊精,它们分别含有6、7和8个葡萄糖单元,呈空心截顶圆锥结构,其内腔含有一个或多个水分子,并能较容易地被其他物种取代,即环糊精独特的结构使它能包合多种不同的客体分子[1].因此,环糊精可被应用于分子识别领域,如可用作为荧光化学敏感器的接受体部分等[2,3].虽说环糊精自身在光谱上是惰性的,但通过化学修饰,可以成为很好的荧光化学敏感器,在这方面已有了不少工作报道[4～6].由于环糊精结构尺寸的确定性,因此,在用作主体化合物时,对客…