中图分类：TK6

学科分类：480.60

成果类别：基础理论

成果水平：未评价

研究起止时间：2009-01～2011-12

评价形式：验收

1.课题来源与背景 课题来源于海南省自然经济项目“生物能源开发过程的能量平衡研究”。 随着现代化和工业化的迅速发展,能源危机问题日益严峻。人们在积极减少能源消耗、发掘不可再生能源的替代品的同时,把目光聚焦到了可再生的清洁能源—生物能源。生物能源既是可再生能源,又是绿色能源,它的发展不仅可以从根本上解决能源危机,而且还能改善日益恶化的环境。 2.研究目的与意义 21世纪,我国将面临着经济增长和环境保护的双重压力。因此开发利用生物能源等可再生的清洁能源资源对建立可持续的能源系统,对缓解国家能源紧缺矛盾,促进经济发展和环境保护具有重大意义。 农作物秸秆、禽畜粪便等生物质的废弃物是一种有机物,用有机物产生可燃气体是一个极其复杂的物理和化学反应过程。长期以来,对气化或厌氧处理的研究几乎都集中在试验研究阶段。迄今为止,尚没有一套比较完整的理论模型。所以,本研究目的就是以生物质厌氧转换为生物气为例,建立厌氧过程的物理、数学和生物模型。 3.主要论点与论据 （1）以生物质厌氧转换为生物气为例,基于质量、动量、以及能量守恒原理,建立厌氧过程的物理和数学模型,并确定模型的定解条件。 （2）利用有限体积法对描述数学模型的偏微分方程进行离散化求解。 （3）对生物质厌氧转换为生物气的过程进行计算机模拟计算和仿真分析。 4.创见与创新 基于质量、动量及能量守恒原理,建立生物质能转换过程的物理和数学模型,并利用计算模拟技术仿真生物气体的产生过程。利用计算机模拟技术对生物气产生过程的热质交换进行系统研究,并对厌氧反应器进行能量平衡研究。 5.社会经济效益,存在的问题 通过本课题研究,建立了一套完整的生物质能转换过程的物理、数学和生物模型,达到国际先进水平,并在国际期刊“Bioresource Technology”（SCI,近三年影响因子4.0以上）发表研究研究型学术论文1篇（SCI、EI双收录）,为生物能源开发过程技术参数的优化和新型反应器的开发设计等进一步研究提供科学依据。