
【化】 oxygen transfer rate
send
oxygen
【医】 o; O2; oxy-; oxygen; oxygenium; phlogisticated gas
rate; speed; tempo; velocity
【化】 rate; speed
【医】 speed; velocity
传氧速率(Oxygen Transfer Rate,OTR)是环境工程与生物化学领域的关键参数,指单位时间内氧气从气相传递至液相的质量,通常以kg O₂/(m³·h)或mg O₂/(L·min)为单位。其核心公式为: $$ OTR = k_{L}a cdot (C^{*} - C) $$ 其中:
该参数在水处理(如活性污泥法、发酵工业(如微生物培养及水产养殖系统中具有广泛应用。美国环保署(EPA)在《废水处理设施设计手册》中强调,传氧速率直接影响曝气系统的能耗与处理效率。清华大学环境学院的研究表明,温度升高会提升$k_{L}a$值,但溶解氧饱和浓度$C^{*}$会相应降低。
传氧速率(Oxygen Transfer Rate,简称OTR)是描述氧气在介质中传输效率的关键指标,广泛应用于生物工程、环境科学、化学工程等领域。以下是综合多来源的详细解释:
传氧速率指单位时间内氧气通过扩散或对流方式在介质(如水、生物反应液、膜材料)中的传输量。其核心作用在于量化氧气从高浓度区域向低浓度区域的传递效率。
根据应用场景差异,常见公式有以下变体:
气液传质公式
$$text{OTR} = k_L cdot A cdot (C^ - C)$$
kL为液膜传质系数,A为气液接触面积,C为饱和溶解氧浓度,C为实际溶解氧浓度。
扩散主导公式
$$text{OTR} = D cdot frac{Delta P_{O_2}}{d}$$
D为扩散系数,ΔPO2为氧分压梯度,d为扩散路径厚度。
类别 | 具体因素 | 作用机制 |
---|---|---|
物理参数 | 扩散系数、浓度梯度、压力差 | 直接决定扩散驱动力和速率 |
系统特性 | 介质粘度、气液接触面积 | 影响氧气传输路径效率 |
环境条件 | 温度(每升高10℃速率增15-20%)、pH值 | 改变分子动能及介质物化性质 |
注:由于不同文献对公式表述存在差异,建议在实际应用中结合具体场景选择适用模型,并参考专业工程手册。
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