基于Kriging和NSGA-Ⅱ的辅以困气改善的熔接痕优化策略
CIESC Journal, 2018, 69(10): 4449-4455 ·4449·
化工学报 2018年第69卷第10期| https://www.360docs.net/doc/961385985.html,
DOI：10.11949/j.issn.0438-1157.20180530基于Kriging和NSGA-Ⅱ的辅以困气改善的熔接痕优化策略
王梦寒，涂顺利，余春丽
（重庆大学材料科学与工程学院，重庆 400030）
摘要：从熔接痕的成型机理出发，考虑了困气状况和熔合温度对熔接痕熔合质量的影响，提出一种以困气改善辅助提升熔接痕熔合质量的方法，建立了以“气穴面积”和“熔接痕处流动前沿温度”为熔接痕熔合质量指标的多目标评价体系，并构建了一种基于Kriging模型和非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)的多目标寻优策略，以实现工艺参数的择优选择。以多孔板熔接痕优化为例，选用拉丁超立方抽样(LHS)设计实验，建立并检验反映工艺参数和优化目标之间影响规律的Kriging模型，采用NSGA-Ⅱ确定多目标优化问题的Pareto前沿及其最优解。仿真及生产实验结果表明所建立的多目标优化策略能有效实现熔接痕的多目标优化，同时以困气改善辅助提升熔接痕熔合质量的方法效果显著。
关键词：模塑；熔接痕；困气；多目标优化；数值模拟；Kriging模型；NSGA-Ⅱ
中图分类号：TQ 320.66 文献标志码：A 文章编号：0438—1157（2018）10—4449—07 Optimization strategy of weld line assisted by air traps improvement based on
Kriging and NSGA-Ⅱ
WANG Menghan, TU Shunli, YU Chunli
(College of Material Science and Engineering, Chongqing University, Chongqing 400030, China)
Abstract: Based on forming mechanism of weld line, effects of air traps condition and melt temperature on bonding quality of weld line were taken into consideration. Thus, an optimization strategy of weld line assisted by improving air traps condition was proposed. And a multi-objective evaluation system was established to evaluate bonding quality of weld line from two aspects, namely area of air traps and temperature at flow front in weld line. A multi-objective optimization methodology based on Kriging surrogate model and nondominated sorting genetic algorithm Ⅱ (NSGA-Ⅱ) was proposed to optimize process parameters. Optimization of weld line of a perforated plate was given as an example. Latin hypercube sampling (LHS) was utilized to arrange experiments. A surrogate model based on Kriging was established and verified to map relationship between process parameters and optimization objectives. Then NSGA-Ⅱwas used to gain Pareto Front and optimal solution of multi-objective optimization
problem. Simulated and practical confirmation experiments were carried out to verify validity of obtained optimal solution. Results show that established multi-objective optimization methodology is effective to multi-objective optimization problems of weld lines. And proposed optimization strategy of weld line assisted by improving air traps condition was proved to be highly effective.
Key words: molding; weld lines; air traps; multi-objective optimization; numerical simulation; Kriging model；NSGA-Ⅱ
2018-05-22收到初稿，2018-07-23收到修改稿。
联系人及第一作者：王梦寒（1975—），女，博士，副教授。
基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金项目(CDJZR14130006)。
Received date: 2018-05-22.
Corresponding author: WANG Menghan, cquwmh@163. com
Foundation item: supported by the Fundamental Research Funds for the Central Universities (CDJZR14130006).
万方数据
优化课堂时间管理 提高课堂教学效率
优化课堂时间管理提高课堂教学效率 课堂中的时间因素，与学生在课堂中的学习行为及学业成就有着极为密切的关系，是课堂管理的重要内容之一，课堂教学中教师如何最大限度的利用课堂时间，充分调动学生参与学习的积极性，并能提供最适合学生的教学，使学生在最短时间里顺利完成学习任务，成为教师的基本教学技能之一，本文结合目前课堂时间管理中存在的问题，的提出了一些课堂时间管理策略。 一、课堂时间管理的有关研究 课堂时间管理就是对课堂教学中单位时间的管理。早在20世纪初，西方学者就提出了课堂中教学时间的问题，认为时间是影响课堂教学成效的重要变量。卡罗尔认为就某一特定学习任务而言，学生学习程度是学生所用时间与所需时间之间的比例函数。所用时间是指学生定向于学习任务并积极专注于学习的时间，由所许可时间与毅力两个因素构成；所需时间取决于学生能力倾向、理解教学能力和教学质量三个因素。能力倾向指在最优教学条件下掌握学习任务所需的时间。 布卢姆继承了卡罗尔的这一思想，提出了掌握学习模式，认为要提高学生的学习程度，一方面可依照学习者不同需要提供相应足够的学习时间，另一方面减少学习者所需的学习时间。而所需时间取决于学生的认知准备状态、学生情感准备状态和教学质量等三个变量。认知准备状态是指学生掌握已学过的、完成新学习所必需的基础知识技能的程度；情感准备状态指学生参与学习过程的动机激发
程度；教学质量指教学适合学生的程度。 此后，哈尼施费格和威利尝试性的提出了教学对学生学业成就影响以时间为中介的作用机制，提出了积极的学习时间的概念，即积极学习时间是专注时间与分配时间的比值。伯利纳等人提出了学术学习时间的概念。所谓学术学习时间是指学生专注于适合自己水平的教学活动并达到较高掌握程度所用的时间。 二、目前课堂时间管理存在的问题 前述研究表明，课堂中的时间因素与学生在课堂中的学业成就有着极其密切的关系。课堂教学效率的高低，取决于单位时间内学生的学习程度，换言之，取决于教师课堂时间管理水平的高低，根据笔者的调查和观察，目前一些教师在课堂时间管理中还存在以下问题。 （一）教师教学观念落后，教学时间分配不合理 课堂教学的实际效果取决于学生的有效学习时间，在课堂教学中，学生是学习的主体，学习的主人，应处于教学的中心地位，课堂上所有的教学活动其根本目的都是为了促进学生的发展，但一些教师没有认识到这一点，课堂上依然教师中心，教材中心，没有以学生为本，分配给学生的有效学习时间少，课堂时间分配不合理，主要表现：①课堂上，教师满堂灌，学生接受学习的时间过多，而自己独立学习、探究、思考的时间太少。②课堂作秀，活动安排过多，一节课中有观察、演示，有看录像、做实验，有个人自学，有集体讨论。课堂上看似热热闹闹，教学方法多样，但每个教学环节都是
培养小学生数感的策略的研究
《培养小学生数感的策略研究》开题报告潮州市饶平县黄冈镇第二小学余晓源 一、课题名称 音乐有“乐感”，语文有“语感”，数学也有“数感”。学习生活中人们离不开与数打交道，而且也会有意识地将一些现象自动与数量建立联系，数感作为数学与现实问题的联系桥梁，是一种主动自觉或自动化地理解数和运用数的态度和意识，是人的一种基本素养。课题《培养小学生数感的策略研究》的研究对象是小学生，围绕“培养小学生数感的策略”这个主题进行研究。 二、课题研究的目的、意义 1、研究背景。 “数感”是我们既熟悉又陌生的一个概念。在人们的学习和生活实践中经常要和各种各样的数打交道。人们常常会有意识地将一些现象与数量建立起联系，这就是数感。所谓数感，是一种主动地，自觉地或自动化地理解数和运用数的态度和意识，它不同于我们平时所说的“数觉”。数觉是天生的一种才能，是与生俱有的；而数感则必须建立在计数活动基础上，还牵涉到人类复杂的心理过程。在教学中如何培养学生的数感，许多老师还是感到困惑。 2、研究价值。 《数学课程标准》指出：“数感主要表现形式为理解数的意义；能用多种方法表示数；能在具体的情景中把握数大小的关系；能用数
来表示和交流信息；能为解决问题而选择适当的算法；能估计运算的结果，并对合理性作出解释。”可见，数感的建立是提高学生数学素养的重要标志，对学生的发展具有重大的意义。注重数感的培养是小学数学教学的重要任务，要在活动中让学生充分去感知、参与、体验和探索。 三、课题研究的目标 1、通过实验研究，分析不同阶段小学生学习数学的年龄特点，了解不同学段不同学生的形成数感的过程，为培养小学生数感的教学策略做准备。 2、剖析影响学生形成良好数感的因素，提出教师在培养学生数感的过程中应做到的行为策略。 3、调查并制订小学生积极参与课堂、参与学习（如合作交流、自主探索等）的目标和评价方案。 4、探索和总结出能使小学生积极参与学习的不同课型的课堂教学模式，研究和指导课堂评价语言、课堂评价形式、教学评价手段等对促进学生的形成良好数感所起的作用，以利于指导数学课堂教学的工作。 5、通过培养小学生的数感，提高他们对数学的兴趣，增强对数学的感悟和认识，并对数学学习有积极的学习热情、有主动研究的习惯，有深入思考的品质。 四、课题研究的基本内容 1、研究、分析不同阶段小学生学习数学的年龄特点。
小学生数感培养策略
小学生数感培养策略 数学课程标准指出:数感是人的基本素养,是人主动自觉地理解和应用数的态度和意识。具有良好数感的人,对数的意义和运算有灵敏而强烈的感悟能力。而数感来自于数学学习活动,又指导数学学习活动,她的形成不是一蹴而就,而是一个渐进的过程、沉淀的过程、积累的过程。教师应在不断的数学教学活动中,让学生在对数的充分感知、感应和感受中,发展学生的数感。怎样在教学中培养学生的数感呢? 1讲究数学教学策略,给学生提供开放的空间,让学生用数表达与交流,在情境中渗透数感 1.1了解学生,确定最有利于学生学习的教育方式。数感教学应当重视个别差异,强调在可能的范围内发展不同的教育方式,使具有不同智力的学生都能受到同样好的教育。它是建立在了解每一个学生智力特点的基础上的,也就是说,教师应去了解每一个学生的背景、兴趣爱好、学习强项等,从而确定最有利于学生学习的教育方式,培养学生学习数学的兴趣。 1.2转变教学行为,开放学生思考空间。采用“自主探究”和“质疑”“求异”的教学方法,在遵循启发式教学的基本原则下,实施个性化教学,以培养学生的探索精神和创造能力,使不同层次的学生都有机会真正参与到教学的过程中来,开放思考空间,让学生主动地理解数,用自己的语言表达数。学生在这种自主探索的教学活动中可以学到知识,而且亲身感受到学习的过程可以由他们去掌握,按自己的想法去完成,每个学生都有着一个可以展示自己的空间,在用数充分表达交流各自的想法过程中,发展了数学,发展了数感。 1.3增加自学和合作学习的比重,创设表达交流的情境。学生学习的组织形式主要有班级集体学习、小组合作学习、个体自主学习三种。在研究中增加学生个体自学和小组合作学习的比重,构建一个教师整体教学、小组合作教学、学生个体自主学习动态组合的教学组织系统,通过引导、探究、合作、交流和拓展等环节,指导学生在师生互动、生生互动、人境互动的动态过程中去积极地探求、寻找问题的可能性答案,在对新知识、新问题的学习中感知数,用数表达与交流。 2让学生走进生活去找数、体察数、感知数,在实践操作中培养学生数感 2.1让学生走进生活,去体察、感知数。学会观察是学好数学的前提条件。正如苏霍姆林斯基说过:发展年幼儿童的思维,这首先就是发展他看见和观察的能力,就是通过对周围世界的视觉感知来丰富他的思想。观察是一种有目的,有顺序的知觉过程,通过观察,学生从数实物开始认识数,由具体到抽象,初步建立数感。 2.2利用综合实践活动统合内化知识。综合实践活动有它的特殊性,实践性强、动手又动脑,这就为学生提供了一个有所发明创造的好机会,能最大限度地发挥每个学生的学习积极性。特别是那些后进生,当他们失去信心时,就让他们在其
激流式生物反应器
在培养液和工艺未优化情况下 细胞悬浮培养密度可达 2.5 X 107cells/ml 一个50L纸片载体灌注系统的体积产量相当于1200个大转瓶的生产车间！ 20-40ml 模拟反应器系统用于工艺优化研究。 https://www.360docs.net/doc/961385985.html, 激流式灌注反应器 激流式灌注反应器配合激流式生物反应器使用，采用新型外循环式纸片灌注培养工艺，以纸片作为载体，利用激流式细胞培养器控制溶氧、pH、温度等细胞生长条件。
◆ 激流式灌注反应器细胞生长数据 ● 蛋白抗体生产用纸片载体灌注式不同细胞生长密度×纸片载体总重量 细胞名称5L灌注系统（细胞数/克载 体×载体总重量150克）50L灌注系统（细胞数/克载体× 载体总重量1200克） 150L灌注系统（细胞数/克载体 ×载体总重量3600克） CHO-K1 13.7×108cells/g×150g 16.4×108cells/g×1200g 正在进行中 CHO-S 21.0×108cells/g×150g 25.0×108cells/g×1200g 18.0×108cells/g×3600g 结论：一个150L纸片载体灌注系统连续灌注和丰收一个月的体积产量相当于一个国际水平的1500L的大型流加悬浮 培养罐。 优势：一次性使用纸片灌注系统，工艺简单，细胞生存活力特别稳定，适合于发展中国家大规模蛋白质和抗体药物生产。 ● 疫苗生产用纸片载体灌注式不同细胞生长密度×纸片载体总重量 细胞名称 5L灌注系统（细胞数/克载体 ×载体总重量150克） 50L灌注系统（细胞数/克载 体×载体总重量1200克） 150L灌注系统（细胞数/克载 体×载体总重量3600克） VERO（人） 6.0×108cells/g×150g 6.5×108cells/g×1200g 正在进行中 MDCK（人） 5.0×108cells/g×150g 正在进行中 正在进行中 Marc145（兽） 3.5×108cells/g×150g 正在进行中 正在进行中 ST1（兽） 4.0×108cells/g×150g 正在进行中 正在进行中 DF-1（鸡） 2.5×108cells/g×150g 正在进行中 正在进行中 CIK（鱼） 1.0×108cells/g×150g 正在进行中 正在进行中 EPC（鱼） 1.2×108cells/g×150g 正在进行中 正在进行中 结论：1、一个50L纸片载体灌注系统的体积产量相当于1200个大转瓶的生产车间，特别适合于大规模人用、兽（包括鸡和鱼）疫苗生产。同时，也是适合烈性传染病（例如禽流感和SARS）国家和军队的疫苗应急生产方法。 2、低成本、一次性使用，适合于发展中国家大规模疫苗生产的全部中国制造的高端生物反应器。 优势：1、由于一次性使用纸片灌注系统细胞密度特别高，所以细胞之间生长的相互支持力度大，生存活力特别强。 2、与使用转瓶和微载体冲洗和酶消化的接种方法相比，一次性使用纸片灌注系统细胞容易冲洗和酶消化，所 以解决了逐级放大的接种问题。 3、实现DO、pH、温度等培养条件的自动控制 ◆ 激流式灌注反应器的优势 ● 系统无气升装置、鼓泡或搅拌器，使剪切力最小化。 ● 培养液以一定流速流过纸片，供给贴壁依赖性细胞所需养分，在细胞周围形成稳定的流体轨道，可提供细胞生 长、交流和形成的三维结构。 ● 新型纸片适用于多种细胞系，可提供传统培养模式（转瓶等）无法比拟的细胞吸附面积，更利于细胞吸附和生 长。 ● 可解决贴壁培养放大问题，且空间占用少、操作简便、条件要求低。 ● 一次性纸片灌注培养系统用后就弃，可避免交叉污染、缩短批间处理周期，无需清洗、消毒、验证，极大地提 高工作效率。 ● 灌注袋事先经过γ射线照射，即拆即用。灌注袋也适用于5L,50L,150L激流式反应器。 激流式灌注反应器培养体系能力比一般反应器高出20倍，是细胞商业化培养、疫苗工业大规模生产的首选。
气升式环流反应器
实验9 气升式环流反应器流体力学及传质性能的测定一．实验目的 1．了解气升式环流反应器的工作原理、结构形式及应用的领域。 2．掌握气升式环流反应器流体力学及传质性能的测定方法。 3．掌握电导仪及测氧仪的使用方法。 4．学习利用组态王软件进行实验过程的数据采集和数据处理的方法。 二．实验原理 气升式环流反应器是近年来作为化学反应器和生化反应器而发展起来的一种新型高效气-液两相反应器和气-液-固三相反应器。气升式环流反应器是利用反应气体的喷射动能和液体的循环流动来搅动反应物料，所以具有结构简单、造价低、易密封、能耗低，也不会由于机械搅拌破坏生物细胞等优点。广泛用于化工、石油化工、生物化工、食品工业、制药工程和环境保护等领域。对反应器的结构尺寸进行恰当的设计后，能得到较好的环流流动的循环强度，在反应器内形成良好的循环，促进固体催化剂粒子的搅动。因而环流反应器对于反应物之间的混合、扩散、传热和传质均很有利，既适合处理量大的较高粘度的流体又适合处理热敏感性的生物物质，还可用于气-液两相或气-液-固三相之间的非均相化学反应。 根据气升式环流反应器降液管的形式可将环流反应器分为内环流反应器和外环流反应器两种。内环流反应器是指气体从升气管下方喷射进入反应器，使得升气管中液体的气含率大于降液管中液体的气含率，引起两者之间存在密度差，从而使得环流反应器中的液体在气体带动下得以循环起来。外环流反应器是指将降液管移到反应器的外面，循环原理和内环流反应器相同。 实验中利用体积膨胀高度法测定气含率ε；利用电导脉冲示踪法测量液体循环速度u L；利用动态溶氧法测定氧体积传质系数K L a。 三．实验装置和流程 1．实验装置 气升式内环流反应器的结构简图见图2-9-1，实物装置见图2-9-2。进入反应器的气体喷
第2周——课堂时间管理存在的问题及原因
课堂时间管理存在的问题及原因 根据一些调查和观察，目前一些教师在课堂时间管理中存在的问题及原因主要集中在以下三个方面。 一、教学观念落后，教学时间分配不合理 课堂上依然以教师为中心，以教材为中心，而没有以学生为本，分配给学生的有效学习时间少，课堂时间分配不合理，主要表现： 1、课堂上，教师满堂灌，学生接受学习的时间过多，而自己独立学习、探究、思考的时间太少。 2、课堂作秀，活动安排过多，一节课中有观察、演示，有看录像、做实验，有个人自学，有集体讨论。课堂上看似热热闹闹，教学方法多样，但每个教学环节都是匆忙而过，流于形式，致使学生专注学习时间减少，对教学的重要内容无暇深入理解，教学效率低下。 3、滥用、误用多媒体技术及直观教具，教师为了体现教学的直观性和生活性，课堂上重复罗列直观教具——挂图板绘、实物标本、立体模型，一会儿欣赏图片，一会儿播放卡通，一会儿进生活乐园，课堂被过多的无用信
息充斥，干扰了教学，分散了学生的注意力，模糊了教学重点，也浪费了课堂教学时间。 二、教学设计不合理，不能把握最佳教学时域 1.教师未能很好地分析理解教材和确定主次、把握宗旨，结果偏离教学目标，一节课的最佳时域过去了还没有进入或搞清重点内容。 2.教学设计不遵循教学规律和学生的认知规律，如导言设计过长或上课后长时间的组织教学，挤占了一节课最佳的学习时域。 3.教学思想方法陈旧，学生缺乏学习情感，不能专注学习，浪费了精力和时间，导致课堂教学效率低下。 三、课堂准备不足，无谓事件消耗过多，学生学术学习时间相对缩短 1.教师对课标、教材研修不够，教学抓不住重点，教学方法选择不当或教学设计不合理，环节松散，转换不流畅，空耗时间多。 2.没有建立良好的课堂常规，或教师课堂强化水平不高，不能充分调动和维持学生的学习积极性，造成课堂秩序混乱，组织教学费时多。
培养学生数感教学的几个方法-模板
培养学生数感教学的几个方法 《课程标准(实验稿)》中指出:数感的具体体现是:“理解数的意义;能用多种方法来表示数;能在具体的情境中把握数的大小关系;能用数来表达和交流信息;能为解决问题而选择适当的算法;能估计运算的结果,并对结果的合理性作出解释。”集中表现为:对知识的充分感知,对思维训练的快速反应,对个性教养的深刻感受。在活动中,具有良好数感的人对情境能反应迅速、准确、敏捷和思路简缩,能自然地运用最优化的解题策略。因此,对小学生培养数感是项重要的任务。怎样培养数感呢? 一、创设情境,在真实情境中体验数感 一个良好的,适应学生心理需求的教学情境,能让学生注意力集中,思维活跃,大面积参与,使抽象的数学具体化,紧张的情绪轻松化,“若隐若现”的数感真实化。因此,数学教学应让学生在真实情境和已有知识经验中体验和理解数学,从具体的问题到抽象的概念,得到抽象化的知识后再把它们应用到现实情境中去。例如在一年级“认数”的教学过程中,教师可以创设一个富有童趣的情境:“同学们还记得在幼儿园上活动课时的情景吗?大家一起去滑梯,去荡秋千,去骑木马……”学生们对幼儿生活的美好回忆渐渐被唤醒了,这时教师适时运用多媒体出示一个欢快、温馨的幼儿活动的画面:“大家愿意和老师一起来数数这个幼儿园里的活动器械吗?”于是,小学生们开始兴趣盎然地数数:1只滑梯,2个秋千,3只木马……从而经历了一个从日常生活中抽象出数的过程,理解了数的意义。可见,情境教学是培养学生数感的基础,如果较好地利用和创设情境,体验和感受数学的实际意义,学生不但较容易将知识与生活经验建构起来,获得丰富的表象和富有生命力的数学知识,而且让学生充分感受到数学无处不在,使学生的数感意识得以萌芽。 二、在表达与交流中形成数感 在教学中为学生创设问题情境,让学生在讨论的过程中同学之间互相启发、互相学习、互相借鉴,体会数可以用来表示和交流信息,使学生在交流对数的感知时,拓展思维,丰富自己对数的认识,体会数学的价值,从而能促进数感的形成。例如:在讲“升和毫升”时,练习中要生会看刻度说出水的体积。图示为:一个量筒装有1000毫升水,另一个量筒装有700毫升水,合在一起是多少呢?学生看图后想出了多种方法,有的说1升700毫升;有的说升;有的说1700毫升;有的说
如何在计算教学中培养学生数感
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/961385985.html, 如何在计算教学中培养学生数感 作者：卢波 来源：《读与写·上旬刊》2017年第12期 摘要：根据《义务教育数学课程标准》中培养学生数感的要求，除了在认数和建立数概念的教学中，在学生解决问题过程中重视发展学生的数感、形成学生数感是很重要的，计算教学也是培养数感的重要途径之一。 关键词：计算教学；数感；培养策略 中图分类号：G623.58文献标识码：B文章编号：1672-1578（2017）12-0169-01 在数学教学活动中，我们经常发现，面对同一个数学情境，有些学生迅捷反应，思路简洁，有些学生苦思冥想，姗姗作答。这实质上是一种独特的心理结构和思维现象——数学气质。在前一种数学气质中，学生总是自发或自觉地倾向于自接的数学棱镜去认识数学对象和学习内容，进而成为数学气质中的精髓——数感。《义务教育数学课程标准》明确要求："教师在教学中要培养学生良好的数感。"所谓数感就是一种数学素养，就是一个人对数与运算的感觉、感受乃至感情，是对日常生活中的数与运算有敏锐的感受力，有意识地从数学的角度去观察、解释和表示客观事物的数量关系、数据特征和空间形式，理解数的意义，善于捕捉一般问题中潜在的数学特征。 1.在实际情境中感知数感 计算是由于解决实际问题的需要而产生的，它是解决问题问题过程中的一部分。如果没有解决问题的需要，也就没有计算的需要。因此，计算教学要让学生在实际情境中获得感知，体念、认识运算的实际意义，并利用情境的现实背景，经历、体会探索的过程。如人教版二年级"乘法的初步认识"这课中，可通过多媒体给学生呈现森林运动会场景，让学生从具体情境中获取相应的信息，感知生活中存在"幾加几"的特殊实际现象；接着从学生熟悉的"每张桌子有2 台电脑，4张桌子有几台电脑"实际场景引入乘法算式，使学生结合实际问题明白算"几个几一共是多少"可以用乘法，而且用乘法简便。在这样的现实情景中体会了乘法运算的含义，在现实中初步建立了数感。将有利于学生推导和理解乘法口决，也为以后探索乘法计算打下了基础。 2.借助笔算培养数感 笔算就是借助纸和笔，完全、清晰地记录下思维的过程。在记录的过程中，学生是否了解每一步的含义，即算理，对于掌握计算方法非常重要。而关注笔算的算理，也有利于培养学生的数感。如在教学"把73支铅笔平均分给3个小朋友，每个小朋友能分到多少支铅笔？还剩几
气升式环流反应器
气升式环流反应器公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-
实验9 气升式环流反应器流体力学及传质性能的测定 一．实验目的 1．了解气升式环流反应器的工作原理、结构形式及应用的领域。 2．掌握气升式环流反应器流体力学及传质性能的测定方法。 3．掌握电导仪及测氧仪的使用方法。 4．学习利用组态王软件进行实验过程的数据采集和数据处理的方法。 二．实验原理 气升式环流反应器是近年来作为化学反应器和生化反应器而发展起来的一种新型高效气-液两相反应器和气-液-固三相反应器。气升式环流反应器是利用反应气体的喷射动能和液体的循环流动来搅动反应物料，所以具有结构简单、造价低、易密封、能耗低，也不会由于机械搅拌破坏生物细胞等优点。广泛用于化工、石油化工、生物化工、食品工业、制药工程和环境保护等领域。对反应器的结构尺寸进行恰当的设计后，能得到较好的环流流动的循环强度，在反应器内形成良好的循环，促进固体催化剂粒子的搅动。因而环流反应器对于反应物之间的混合、扩散、传热和传质均很有利，既适合处理量大的较高粘度的流体又适合处理热敏感性的生物物质，还可用于气-液两相或气-液-固三相之间的非均相化学反应。 根据气升式环流反应器降液管的形式可将环流反应器分为内环流反应器和外环流反应器两种。内环流反应器是指气体从升气管下方喷射进入反应器，使得升气管中液体的气含率大于降液管中液体的气含率，引起两者之间存在密度差，从而使得环流反应器中的液体在气体带动下得以循环起来。外环流反应器是指将
降液管移到反应器的外面，循环原理和内环流反应器相同。 实验中利用体积膨胀高度法测定气含率ε；利用电导脉冲示踪法测量液体 循环速度u L ；利用动态溶氧法测定氧体积传质系数K L a。 三．实验装置和流程 1．实验装置 气升式内环流反应器的结构简图见图2-9-1，实物装置见图2-9-2。进入反应器的气体喷射至升气管后，由于气体的喷射动能和升气管内流体的密度降低，迫使升气管中流体向上，降液管中流体向下做有规则的循环流动，从而在反应器中形成良好的混合和反应条件。 气升式外环流反应器的结构简图，见图2-9-3，实物装置见图2-9-4。 图2-9-1 内环流反应器的结构简图图2-9-2 内环流反应器实物装置图 图2-9-3 外环流反应器的结构简图图2-9-4 外环流反应器实物装置图 环流反应器是作为气-液两相或气-液-固三相反应器而应用于生物化工或其他化学反应过程，因此传质性能往往成为过程的控制因素，能否提供良好的传质条件对环流反应器的应用具有决定意义。本实验在气升管尺寸不变的情况下，通过 改变不同的气体流量，测定了设备的流体力学性能（气含率 ，液体循环速度 L u 等）及传质特性（氧体积传质系数a K L ）。这三个指标既是衡量气升式环流反应器传递性能的重要指标，也是环流反应器设计和工程放大的重要参考数据。2．实验流程
课堂管理的有效策略(1)
课堂管理的有效策略 1．聚焦 在你开始上课之前，一定把教室里所有人的注意力都集中在你的身上，如果有人在私下聊天，你不要讲课。 没有经验的教师或许会认为，只要开始上课了，学生自然就会安静下来，以为学生会看到课堂已经开始，该进入学习状态了。有时这会起作用，但学生并不一定总会这么想，他们会认为你能接受他们的行为，不在意 你讲课时有人说话。 聚焦这个技能意味着，你应该在开始上课之前要求学生集中注意力，即只要还有人没安静下来，你就一直等下去。有经验的教师的做法是，在所有学生都完全安静下来之后，再停顿三五秒钟，然后才开始用低于平 时的音调讲课。 讲课语气温和的教师，通常比嗓门大的教师课堂更加安静。学生为了听 到他的声音会保持安静。 2．给学生交底 如果学生对这节课的安排心中无数，这就会增加他们在课堂上的不安定感。所以，教师应该在每节课的一开始就明确地告诉学生这节课要做什么，以及每个环节大约需要多少分钟。 为了使学生积极配合教师完成教学任务，教师能够让学生的心中有一个“盼头”，告诉他们在这节课的结尾阶段他们能够做的事情。比如，在向他们说明了本节课的教学安排后，能够说：“如果实行顺利，我能够让你们在这个小时的最后阶段跟朋友聊天，或到图书馆去，也能够赶做
其他科的作业。”这样的安排也会让那些喜欢上课讲话的学生有所收 敛。 如果教师知道他完成教学目标有富裕的时间，他也就更愿意在上课之初等待大家都集中注意力。学生们会很快意识到，教师等待他们的时间越长，他们在课堂结束前的自由时间就越少。 3．实时监控 实施这个条的关键是在教室里四处走动。当学生在做作业时，在教室里 巡回走动，检查他们做的情况。 有经验的教师会在学生开始做作业两分钟后对教室实行巡视，看是不是所有学生都开始做了，都在做该做的事情。延迟两分钟是很重要的，因为学生已经做出了一两道题，或写完了几个句子，这样你就能够检查是否准确。对于需要协助的学生，教师应提供个性化的辅导。 那些还没怎么开始做的学生会因为老师走到跟前而加快速度，而开小差的学生也会被其他同学提醒。除非教师发现了共性的问题，教师不要打 断全体学生，不要集体指导。 4．以身作则 教师在课堂上应该给学生做出榜样，做到彬彬有礼、行动果断、持重而不缺乏激情，有耐心、有条理。如果教师让学生“照我说的做，不要跟我做的学”，只会让学生思想混乱，并引发不良行为。 如果你希望学生在课堂上用温和的声音说话，当你在教室四处走动，给学生提供协助时，你也应该用温和的声音说话。 5．非语言提示
小学数学教学中培养学生“数感”的策略研究
小学数学教学中培养学生“数感”的策略研究小学数学教学中培养学生“数感”的策略研究 开题报告 宝山区行知小学周海燕 一问题的提出: 1 课题研究的背景 义务教育阶段的数学教育要为每一个学生的发展着想，适应每一个人的需要。作为公民素养之一，数学素养不只是用计算能力的高低和解决书本问题能力的大小来衡量的。学生学会数学地思考问题，用数学的方法理解和解释|实际问题，能从现实的情境中看出数学问题，这是数学素养的重要标志。 而现实的状况是，作为一名小学毕业生，学了那么多年的数学知识，但有一部分学生却不会估计一个学校操场大约有多大，不知道如何用最恰当的方式向别人说明自己所在的位置，不能在需要的时候用数学的方式解释某些现象，这能说他们的数学素养高吗,这样的数学教育能说是成功的数学教育吗,这是值得我们每一位小学数学教师值得深思的问题。本课题研究正是针对以往的数学教育过分强调单一的知识与技能训练、忽视数学与现实的联系、忽视数学的实际运用这种倾向提出来的。 2 研究评述 美国《课程标准》中指出，数学是一种语言，它能够简洁而确切地表达思想和交流思想。美国国家数学教师委员会把“数感”定义为:一种数的直觉。这种感知涉及五个方面:(1)数的意义;(2)数的关系;(3)数的相关量值;(4)数与量的有意义性;(5)与数的感知相关的更为广泛的框架，能把数学知识与他们周围环境中常见的物体和情境相联系。英国的《COCKCROFT报告》也强调了数学教育应该“使学生懂得将数学作为信息交流的工具。”新加坡的数学教学大纲中关于数学教育目的之一
是“使学生能使用数学作为交流的工具”。《义务教育数学课程标准(实验稿)》中指出:数感的具体体现是“理解数的意义;能用多种方法来表示数;能在具体的情境中把握数的大小关系;能用数来表达和交流信息;能为解决问题而选择适当的算法;能估计运算的结果，并对结果的合理性作出解释。”从中我们发现，在新课程理念的指导下，人们越来越关注学生数学素养，而数感是极其重要的一方面。如何组织、实施有效的课堂教学，切实有效地帮助 小学生形成良好的数感也就成为本课题研究的方向和目标。纵观他人的研究成果，我们可以发现这样几个特点: 1、重视学生的生活积累和亲身体验 2、重视直观与动手操作 3、重视学生的学用结合 3 对核心概念的理解 我国《数学课程标准》(下简称《标准》)指出:“数感主要表现在:理解数的意义，能用多种方法来表示数，能在具体的情境中把握数的相对大小关系;能用数来表达和交流信息，能为解决问题而选择适当的算法;能估计运算的结果，并对结果的合理性作出解释。”在“新版课标”关于“数感”的表述是:“数感主要是指关于数与数量，数量关系，运算结果，估计等方面的感悟。建立数感有助于学生理解现实生活中数的意义，理解或表述具体情境中的数量关系。既然数感是一种感悟，而“感悟”的本意是“有所感触而领悟”那么，笔者认为，“数感”简而言之，就是关于数的感觉和理解。 4.课题研究的价值分析 数感的建立是提高学生数学素养的重要标志。数感并不是一个新的概念，但《标准》第一次明确地把它作为数学学习的内容提了出来。可见，作为教育者要深
(完整word版)浅谈小学数学教学中数感的培养策略
(完整word版)浅谈小学数学教学中数感的培养策略 亲爱的读者： 本文内容由我和我的同事精心收集整理后编辑发布到文库，发布之前我们对文中内容进行详细的校对，但难免会有错误的地方，如果有错误的地方请您评论区留言，我们予以纠正，如果本文档对您有帮助，请您下载收藏以便随时调用。下面是本文详细内容。 最后最您生活愉快 ~O(∩_∩)O ~
浅谈小学数学教学中数感的培养策略 【摘要】数感是指对数的理解或数概念的形成。数感建立起数量与计数之间的联系，对数的多与少、相对数量、空间与数量的关系（即数的守恒）、数量的部分与整体的关系等的理解。《数学课程标准》提出：“要使学生经历运用数学符号和图形描述现实世界的过程，建立数感和符号感，发展抽象思维。”数感是一个人的基本数学素养。我结合教学实际，从三方面论述小学数学教学中数感的培养策略：一、联系“生活”培养数感；二、在“活动”中发展数感；三、在“体验”中优化数感。 关键词：数感培养建立发展优化 数感是指对数的理解或数概念的形成。数感建立起数量与计数之间的联系，对数的多与少、相对数量、空间与数量的关系（即数的守恒）、数量的部分与整体的关系等的理解。《数学课程标准》提出：“要使学生经历运用数学符号和图形描述现实世界的过程，建立数感和符号感，发展抽象思维。”数感是一个人的基本数学素养。 下面我结合教学实际,浅谈在小学数学课堂教学中如何培养学生的数感。 一、联系“生活”培养数感 现实生活是数学的源泉，数学来源于生活，又服务于生
活。正如苏霍姆林斯基说过：“发展年幼儿童的思维，这首先就是发展他看见和观察的能力，就是通过对周围世界的视觉感知来丰富他的思想。”而学会观察又是学好数学的前提条件。通过观察，学生从数实物开始认识数，由具体到抽象，初步建立数感。在教学过程中教师要充分挖掘学生身边的素材，并让他们用数学的眼光认识周围的事物，用数学思维进行分析理解，使学生在生活实际中经历、体验数学的产生过程，从而真正理解数的意义，培养良好的数感。因此，在教学中教师一定要注意将知识与生活实际相联系，让学生在生活中充分地感知、体验，再加以适当的抽象、概括。例如：在“认数”的教学中，教师要充分利用学生身边的数学素材，努力唤醒学生已有的生活经验，并向学生展示数的概念的现实来源和实际应用，创设有助于学生理解的数学教学情境。在教学数字“5”的认识时，教师可以引导学生观察书上的主题图。主题图上鲜艳的颜色以及富有童趣的画面很快会把学生带入对学生生活的美好回忆之中，学生会兴致盎然地数出画面上能够用“5”表示的物体：5棵大树，5个小动物，5面彩旗等，从而抽象出“5”这个数。数是学生和书本上的图画进行交流的必不可少的工具，通过观察发现实物，由抽象到具体，初步培养数感。 二、在“活动”中发展数感 著名数学家波利亚说过：“学习任何知识的最佳途径是
反应器类型
反应器类型 管式反应器、固定床，流化床 1、管式反应器 一种呈管状、长径比很大的连续操作反应器。这种反应器可以很长，如丙烯二聚的反应器管长以公里计。反应器的结构可以是单管，也可以是多管并联；可以是空管，如管式裂解炉，也可以是在管内填充颗粒状催化剂的填充管，以进行多相催化反应，如列管式固定床反应器。通常，反应物流处于湍流状态时，空管的长径比大于50；填充段长与粒径之比大于100(气体)或200（液体），物料的流动可近似地视为平推流（见流动模型）（见彩图）。管式反应器返混小，因而容积效率（单位容积生产能力）高，对要求转化率较高或有串联副反应的场合尤为适用。此外，管式反应器可实现分段温度控制。其主要缺点是，反应速率很低时所需管道过长，工业上不易实现。 管式反应器与釜式反应器还是有差异的，至于是否可以换回还要看你的反应的工艺要求和反应过程如何，一般的说，管式反应器属于平推流反应器，釜式反应器属于全混流反应器，你的反应过程对平推流和全混流的反应有无具体的要求管式反应器的停留时间一般要短一些，而釜式反应器的停留时间一般要长一些，从移走反应热来说，管式反应器要难一些，而釜式反应器容易一些，可以在釜外设夹套或釜内设盘管解决，你的这种情况，能否可以考虑管式加釜的混合反应进行，即釜式反应器底部出口物料通过外循环进入管式反应器再返回到釜式反应器，可以在管式反应器后设置外循环冷却器来控制温度，反应原料从管式反应器的进口或外循环泵的进口进入，反应完成后的物料从釜式反应器的上部溢流出来，这样两种反应器都用了进去。 2、固定床反应器 又称填充床反应器，装填有固体催化剂或固体反应物用以实现多相反应过程的一种反应器。固体物通常呈颗粒状，粒径2～15mm左右,堆积成一定高度（或厚度）的床层。床层静止不动，流体通过床层进行反应。它与流化床反应器及移动床反应器的区别在于固体颗粒处于静止状态。固定床反应器主要用于实现气固相催化反应，如氨合成塔、二氧化硫接触氧化器、烃类蒸汽转化炉等。用于气固相或液固相非催化反应时，床层则填装固体反应物。涓流床反应器也可归属于固定床反应器，气、液相并流向下通过床层，呈气液固相接触。 固定床反应器有三种基本形式：①轴向绝热式固定床反应器(图1)。
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实验9 气升式环流反应器流体力学及传质性能的测定 一．实验目的 1．了解气升式环流反应器的工作原理、结构形式及应用的领域。 2．掌握气升式环流反应器流体力学及传质性能的测定方法。 3．掌握电导仪及测氧仪的使用方法。 4．学习利用组态王软件进行实验过程的数据采集和数据处理的方法。 二．实验原理 气升式环流反应器是近年来作为化学反应器和生化反应器而发展起来的一种新型高效气-液两相反应器和气-液-固三相反应器。气升式环流反应器是利用反应气体的喷射动能和液体的循环流动来搅动反应物料，所以具有结构简单、造价低、易密封、能耗低，也不会由于机械搅拌破坏生物细胞等优点。广泛用于化工、石油化工、生物化工、食品工业、制药工程和环境保护等领域。对反应器的结构尺寸进行恰当的设计后，能得到较好的环流流动的循环强度，在反应器内形成良好的循环，促进固体催化剂粒子的搅动。因而环流反应器对于反应物之间的混合、扩散、传热和传质均很有利，既适合处理量大的较高粘度的流体又适合处理热敏感性的生物物质，还可用于气-液两相或气-液-固三相之间的非均相化学反应。 根据气升式环流反应器降液管的形式可将环流反应器分为内环流反应器和外环流反应器两种。内环流反应器是指气体从升气管下方喷射进入反应器，使得升气管中液体的气含率大于降液管中液体的气含率，引起两者之间存在密度差，从而使得环流反应器中的液体在气体带动下得以循环起来。外环流反应器是指将降液管移到反应器的外面，循环原理和内环流反应器相同。 实验中利用体积膨胀高度法测定气含率ε；利用电导脉冲示踪法测量液体循环速度u L；利用动态溶氧法测定氧体积传质系数K L a。 三．实验装置和流程 1．实验装置 气升式内环流反应器的结构简图见图2-9-1，实物装置见图2-9-2。进入反应器的气体喷射至升气管后，由于气体的喷射动能和升气管内流体的密度降低，迫使升气管中流体向上，降液管中流体向下做有规则的循环流动，从而在反应器中形成良好的混合和反应条件。
浅谈如何优化课堂时间管理--王惠珍
浅谈如何优化课堂时间管理？ 王惠珍 美国教育心理学家沃尔福克指出要达到创设良好的学习环境，促进学生有效地学习，需要把课堂管理的目标分解为：1、为学生争取更多的学习时间；2、增加学生参与学习活动的机会；3、帮助学生形成自我管理的能力。可见，时间管理对优化课堂是最重要的。 高质量的课堂学习时间，与学生的成绩呈明显的正相关。可以通过以下途径为学生争取更多的用于学习的时间。 一、课堂规则和程序的建立。没有规矩，课堂就无从谈起。因此，课堂管理首先应该从规则和程序的设计开始，这一工作应在学年开始之前进行。教师要在一学年开始的几周在全班內建立所设计的规则和程序系统。在开学初的几星期可以遵循下列程序：1、开学第一天或第一次班会专门用一些时间讨论规则。2、和完成其他学习任务一样，系统地教授课堂程序和规则。3、教学生所需的程序，帮助他们处理具体的课堂常规。4、让学生做一些简单的工作，使学生在开学的头几天获得高度的成功感。5、至少在开始几天，开展那些只需要全班注意或只需要简单程序的活动。6、不要认为学生经过一次尝试后就知道如何执行某一程序，换句话说，对某些事只作一次解释并不意味着学生已经理解你想让他们做什么。 二、教师采取参与式的领导风格。采取参与式领导风格的教师在课堂上能够创造比较宽松、自由、积极向上的气氛，鼓励自由发表意见，从而使学生更好地参与到课堂教学中，充分发挥教师的教学能动性以及学生的学习能动性。 三、创设积极型课堂气氛。积极型课堂气氛的基本特征：学生精神饱满，课堂记录良好，学生注意力集中，师生关系和谐，教师善于引导、启发学生，学生积极思考，踊跃发言，课堂里呈现出热烈、活跃而又恬静、严肃的景象。因此要创设良好的课堂气氛，首先准确地鉴定、分析课堂气氛是营造良好课堂气氛的前提和基础；其次教师时刻保持积极的情绪状态感染学生；再次树立典型，利用榜样示范积极引导学生；最后妥善处理矛盾冲突，建立良好的师生、生生关系。 课堂管理不是用来维持课堂秩序、驯服学生的，而是要促进学生的学习和发展，相信做到以上几点可以事半功倍。
核心素养下小学数学数感培养策略
核心素养下小学数学数感培养策略 发表时间：2019-11-29T10:36:19.190Z 来源：《教育学》2020年1月总第202期作者：季颖[导读] 同时也能够促进学生数学思维的形成和核心素养的提升，让学生能够在数学学习之初打下坚实的基础。吉林省松原市宁江区建设小学138000 摘要：数感是小学数学教育的重点之一，是学生的核心素养之一，也是学生在最开始接触数学时，必须要形成的一种素养。在小学数学核心素养当中数感占据重要地位。在教育改革背景之下，教师对学生进行数感的培养，不仅能够锻炼学生的思维，养成良好的数学习惯，增加对数字的敏感度，同时也能够促进学生数学思维的形成和核心素养的提升，让学生能够在数学学习之初打下坚实的基础。 关键词：小学数学数感教学策略 《义务教育数学课程标准》中明确地提到数感，要求教师在教学过程中将学生的数感培养与发展放在首要位置上，同时还为学生安排了数与代数、统计与概率、空间与图形、实践与应用等教学领域，希望能够让学生在小学这四个知识领域学习中发展数感，理解数的意义，同时学会使用多种方式来表达数，这样就能让学生的数学思维能力、学习能力等多方面得以发展，最大程度地提升小学数学教学质量，让学生从小得以提升和进步。 一、联系生活实际，提升学生的数感培养 联系生活实际展开教学，让学习切实地解决生活中的问题，可以大大提升学生对于数学的印象，这是培养数感的一条快捷的途径。在当下的教育中，人们越来越注重数学的生活化，这在数学应用题中的体现最为明显。以小学中年级圈地问题的演变来看即可略见一斑，在最初的教学中，题目的阐述方式为，“已知有两段长16厘米的线段，将它们分别围成正方形和圆形，问哪个面积更大”，这样的题目表达虽然看上去很数学化，但是学生很难理解到这样的问题在实际中有什么意义，所以解答的兴趣就不是太高，而后来将线段换为篱笆，将面积换为得到的地皮大小，就显得更加贴近实际。如今，一个较为简洁的提问甚至不指明到底圈成正方形还是圆形又或者是其它什么图形，仅仅提问“16米长的篱笆，如何可以圈出更大面积的地皮？”这样的提问虽然看上去没有方向，但是却是高度还原了生活中的实际问题。在这样的问题解决中，学生就会形成这样的数感，“在固定周长的图形中，圆形具有最大的面积”，这样的思路在以后的研发生产中，具有很好的指导作用。联系生活实际得到的数感，可以让学生有更深的印象，同时又能更加便捷地完成对于生活实际的应用反馈，这是数感培养的重要方向之一。 二、创设情境，在估算比较中发展数感 估算反映了人们在面临问题时的选择和判断能力，是有效发展学生数感的重要途径之一，因此，小学数学教师需要在估算中来培养和发展小学生的数感。与此同时，数学教师也需要加强对学生估算和比较的训练，有效提高学生的估算能力和选择、判断的能力，也能够使学生很快地建立生活中事物与数之间的紧密联系，从而使学生的数感在估算和比较中得到更进一步的发展。 三、开展课堂讨论，加深学生对于知识的理解程度 受到小学生年龄的限制，教师通过教学的手段无法使学生对于知识产生极为深刻的理解。因此，教师应当积极鼓励学生对所学知识进行讨论，使学生逐渐养成自我思考，集体讨论的学习习惯。借助这种学习习惯，教师可以为学生提供问题，使学生带着问题思考数学问题，得到自己的答案，最终在集体的讨论中加深理解，提升学生对于数学知识的思考深度，培养学生的数感。 四、通过实践操作和游戏活动培养学生的数感 小学数学实践活动，强调通过学生的体验对数学进行学习，不单单是对数学知识进行听和记忆，而是要动手操作和运用。例如，教师在对位数这一知识点进行教学时，可以开展学号设计的活动，使学生了解仅仅依靠简单的几位数就可以将同学们的入学时间、所在班级以及号码和性别等相关信息体现出来。对于低年级的学生而言，因为他们具有好动的特征以及较强的好奇心，所以即使是简单的操作、猜测等活动就可以让他们的积极性被极大地调动，这样教师就可以利用学生的这一特点在对乘法口诀进行教学时，通过“数青蛙”的游戏活动来进行。而对于思维不断增强的高年级学生来说，教师就可以通过对学生们较为喜欢的“计算24”扑克牌游戏的活动，让学生在对四则运算进行运用而得到24，进而让学生在实践操作和游戏活动中增强学习的热情和积极性，逐渐养成数感。 总之，在小学阶段，培养学生的数感有利于学生综合素质的提高，使学生养成良好的数学学习习惯，提升学生的数学学科素养，实现真正的素质化教育。为此，小学数学教师应当及时地改变教学思路与教学方式，以培养学生的数感为教学目的，积极地结合生活实践，开展课堂讨论，使学生主动地进行学习，逐渐地提升数感，并在这个过程中形成良好的学习习惯，为未来的学习奠定基础。 参考文献 [1]平丽娟培养良好数感提升学生数学素养[J].当代教研论丛，2018，（01）。 [2]李忠民浅谈小学数学教学中数感的培养[J].数学教学通讯，2017，（08）。 [3]李屏试论小学数学教学中如何培养学生的数感[J].中国校外教育，2017，（09）。
气升式发酵罐
气升式发酵罐 摘要 :该文简要介绍了气升发酵罐的、工作原理、结构设计、设备特点、优缺点及适用场合及在我国的现状。并展望了气升式发酵罐的广阔的应用前景。 关键词：气升式发酵罐；结构；高效发酵；现状 Abstract: This paper briefly introduces the airlift fermentor, working principle, structural design, equipment characteristics, advantages and disadvantages ，suitable occasion and the present situation in our country。And the prospect of airlift fermentation tank the broad application prospects。 Key worlds ： Airlift fermentor ；construction；high acidicferm entation ；present situation； 生化反应过程大都是需氧过程，通风发酵设备是需氧 生化反应设备的核心和基础。虽然目前应用最广泛的通风 发酵罐是机械搅拌式的，但这种类型的发酵罐功率消耗大， 加工困难，投资高，维修麻烦，轴封易泄漏，易染菌，搅 拌剪切力大，大型化后混合不均匀，传质效率下降，因而 难于超大型化。因此，非机械搅拌发酵罐的研究和应用得 到迅速发展，特别是气升式发酵罐。 气升式发酵罐是20世纪70年代开始发展应用的一种 新型生物反应器。因为无机械搅拌机构，所以最大限度地 减少了染菌率；同时因为没有了机械剪切力，对长菌丝的 各种真菌尤为适宜；由于气体提升，充分的气液混合使氧 气的传递利用极大提高，特别适合高黏度培养基和对于溶 氧要求高的产品。 一 .气升式发酵罐的原理 它不用机械搅拌就能基本达到良好的氧溶解的目的。 外循环式培养罐是在罐外装有气液上升管,上升管的两端分 别与罐底部和罐上部相连通,并构成一个气液循环系统。在 上升管的下部装设空气喷嘴，空气以250-300m/s的高速度 喷入上升管，使空气分割细碎，与上升管的发酵液密切接 触。由于上升管内的发酵液比重较小，加上压缩空气的动 能，使液体上升，罐内液体下降进入上升管，形成反复的 循环。如此液体不断循环流动,并在上升管中与喷嘴喷出的 细微空气粒均匀接触,不断得到溶解氧的补充,从而保证了 菌体的正常生长。乳化了的醪液由上升管进入发酵罐,从培 养液中分离出来的空气由罐顶排出。在罐顶还装有视镜和 人孔,罐中部有温度计插口。培养过程中微生物代谢放出的 热量在上升管中经喷淋冷却除去,为此,在上升管上部要装 冷却器。上升管和下降管的布置可以装在罐外，称为外循 环；也可以装在罐内，称为内循环。