三维电极流化床对印染废水降解脱色处理

试验在二维电极之间填充锰砂形成三维复极电极,在鼓气搅拌的传质情况下,对含酸性大红3R 的印染模拟废水进行降解脱色处理,从而形成固-液-气三相三维电极流化床废水处理装置。考察了槽电压、支持电解质浓度、鼓气搅拌传质等因素,对二维和三维两种反应装置处理染料脱色率的影响。研究表明：三维电极流化床装置比二维电极电解槽脱色速度快、处理效率高,而且,脱色率可提高30%～50%。紫外-可见光吸收光谱分析表明,三维电极流化床不仅能对酸性大红3R 的生色基团进行降解脱色,对萘环不饱和共轭体系也具有降解破坏作用。     

三维电极反应器对甲基叔丁基醚降解性能的试验研究

甲基叔丁基醚(MTBE)是一种潜在的致癌污染物质,本文考察了以活性炭为粒子电极的三维电极反应器对水体中MTBE的降解性能。实验分别研究了电解质、电压强度和pH值对MTBE降解效果的影响。结果表明:当温度为25℃、电解质Na2SO4浓度为0.2 mol、电压为10V、pH为7.0的条件下,初始浓度为50 mmol的MTBE溶液,在反应进行150 min后其总有机碳的去除率可达78%。与单纯活性炭吸附、两极电解对比,三维电极能大幅度提高MTBE的降解和碳化效率。因此三维电极反应器是一种能够有效去除废水中MTBE污染的技术方法,具备较好的应用前景。     

Z形薄壁堰过流能力试验

鉴于Z形堰的水流特性及过流能力尚未见到相关报道,为研究Z形堰的过流能力,采用概化水工模型,进行了6个堰型方案、12组流量的水工模型试验。结果表明,Z形堰的过流能力大于直线堰,且Z形堰的展宽比越大,流量扩大倍数越大;Z形堰的流量计算可采用通用的堰流公式,其综合流量系数与堰上水深、堰高、展长、前堰宽、后堰宽等因素有关,展宽比、前后堰宽比越大,流量系数越大;堰上水深与堰高之比越大,流量系数越小。利用试验数据给出了考虑堰上水深与堰高之比、展宽比、前后堰宽比等因素的Z形堰流量系数估算公式。     

DN1000上盖式半球阀流场的数值仿真

针对某阀门公司提供的DN1000上盖式半球阀,对它的内部三维流场进行数值模拟,分析了8个不同开度下阀门内部流场的变化情况,根据相关公式得出各开度下的流阻系数和流量系数。结果表明:随着阀门开度的增大,阀门的过流能力越强,流量系数越大,流阻系数越小;且开度大于70%时,流量系数迅速增加,而流阻系数基本不变。     

TNT炸药废水三维电解氧化实验研究

以不锈钢作为阳极的三维电解反应器对废水的实验研究表明:在最佳电解条件下(极板间距4 cm、电压15 V、pH为3,绝缘粒子与活性炭粒子质量比为0.3,电流强度0.15 A时),电解3 h后TNT和COD的去除率分别为93 %和78 %.并探讨了电化学氧化处理TNT废水的机理.     

壁面处湍流状况测试研究

讨论并采用电化学方法，测试矩形管壁面处速度梯度及湍流强度，分析并实验探讨了离子迁移方向对测试电极动态响应的影响，将测试结果与同样条件下激光测速仪在近壁处温度结果进行了分析比较，与其他在圆管流动测试中得出的结论不同，测试结果表明，矩形管壁面外流体相对湍动强度随流量增大而减小，在高雷诺数下趋近常数。     

分散性黏土导热系数试验与预测方法研究

分散性黏土冻融循环导致的破坏非常普遍,在我国东北地区水利工程中尤为严重。开放系统中分散性黏土冻融特性有别于非分散性黏土,土体导热系数是土体热分析最重要的参数之一。本文以分散性黏土为研究对象,阐明了影响分散性黏土导热系数的因素;基于Johansen法的改进,建立了适合分散性黏土特点的导热系数预测方法。研究表明,分散性黏土导热系数的影响因素主要为矿物成分、含水率、孔隙率(干密度)和温度。土体温度为负温时,温度越低,土的导热系数越大。初始含水率低于10%,土的导热系数不受温度的影响;初始含水率大于15%,土的导热系数受温度影响较大。饱和状态下的分散性黏土导热系数有别于非分散性黏土,采用串联/并联预测模型方法来计算。所提出的分散性黏土导热系数预测方法和公式,可反映土体温度、土体矿物成分、含水率、干密度的影响,与试验结果吻合,并可为分散性黏土研究和工程应用提供参考和指导。     

螺旋型埋管能源桩桩内温度场分布特征及其影响因素分析

针对能源桩桩内温度场分布特征开展了现场原位试验,实测获得了能源桩换热过程中的桩壁和桩心温度,以此为基础结合数值模拟分析了能源桩的桩内温度场分布特征及其影响因素。分析结果表明:能源桩桩内温度温升规律与地埋管进出口温度变化规律一致,桩内温度场主要受地埋管进出口温度控制;能源桩制热(冷)时,以地埋管为起点,桩内温度远离地埋管呈抛物线下降(上升);影响能源桩桩内温度场分布特征的主要因素为回填材料导热系数和桩径,导热系数越大,相同制热时间时的桩内温度越高,且桩心温度随导热系数的增加近似呈线性上升;桩径越大,相同制热时间时的桩内温度越低,桩内温度随桩径的增加近似呈等比例下降。该研究成果可为能源桩的推广应用提供参考。     

分层型水库取水水温量纲分析及其影响因素研究

水温分层作为影响库区水生生态系统的重要因素逐渐成为研究热点。影响下泄水温的主要因素包括:坝前水温梯度、取水水头、取水流量、取水口宽度、温跃层厚度、重力加速度等。通过量纲分析法,基于π定理尝试建立了溢流式分层取水下泄水温估算模型。采用SAS 9.3统计软件对实验数据进行了回归分析,提出了下泄水温估算方程,相关系数达到95.6%。研究结果表明,水温梯度项为下泄水温估算的最主要因素,其次为取水水头项,最后为流量项;随着坝前水温温跃层强度增大,下泄水温升高,且强度越大,对下泄水温的影响越显著;下泄水温随取水水头的增加而降低,下泄水温降低幅度明显小于取水水头变幅;当取水流量逐渐增大时,下泄水温逐渐升高,但取水流量大于临界值时,下泄水温转而表现出缓慢下降趋势;在本文研究范围内,估算方程可以用于较好地预测下泄水温,预测结果与实验数据的相关系数为99.4%。     

铜电极表面硝酸盐电化学还原机理研究

目前地表水受到严重氮污染,其中以离子态硝酸盐为主。实验利用线性扫描伏安法与恒电位电解法,研究了铜电极表面硝酸盐电化学还原产物与反应机理。结果表明,硝酸盐的还原产物取决于外加电位。铜电极上硝酸盐的吸附从-0.6 V(以汞/氧化汞电极为参比)开始,-0.8~-1.0 V之间硝酸盐还原为亚硝酸盐,该反应为整个硝酸盐还原过程的速控步骤;理想产物氮气主要在-1.0~-1.2 V之间生成;-1.2~-1.4 V之间主要还原产物为氨氮。随着电势降低,反应速率增大,对副产物氨氮的选择性也升高。     

弯曲复式河道水流特性数值模拟研究

为了解二维、三维模型在弯曲复式河道水流数值模拟中的应用情况,利用物理模型试验数据验证二维模型的计算结果,并对断面水面线进行了分析。可以看出,二维数模不适用于弯道水流的局部模拟,而适用于宏观水流流动的模拟。采用三维模型分析了弯曲复式河道中的二次流现象,结果表明,三维数模对于弯道水流的二次流、垂线流速分布模拟效果比较理想,可以得到弯曲河道水流运动的基本规律。     

Electrochemical treatment of residual ammonia nitrogen in biologically pretreated coking wastewater with three-dimensional electrodes

The electrochemical oxidation of the residual ammonia nitrogen contained in biologically pretreated coking wastewater using three-dimensional electrode system was studied. The results show the Ti/RuO2/IrO2 anode plates and the coke have good surface characteristics for the purpose of this study. In addition, studies also show that the three-dimensional electrode system should be able to give a satisfied solution to the residual bio-refractory ammonia nitrogen in biologically pretreated coking wastewater in comparison to conventional two-dimensional electrodes. At coke size of 10-20 mesh, electrode distance of 1.0 cm and current density of 4.5 mA/cm2, the residual ammonia nitrogen in the three-dimensional electrode system was almost completely removed in 60 min.     

表面活性剂减阻流体传热与阻力关系试验研究

针对在水中添加表面活性剂可以出现阻力系数减少而同时传热性能发生变化的现象，采用测压差装置和热电偶测温系统分别对二维流道内不同的减阻流体的减阻性能、传热性能进行了试验，研究了浓度、配比、雷诺数和热流密度对减阻流体传热与阻力系数之比值的影响。结果表明，表面活性剂减阻流体的传热系数考尔朋（Colburn）因子与阻力系数之比和水的情况有较大的差异；当减阻流体的减阻率稳定时，随着雷诺数的增大，考尔朋恩因子与阻力系数比值缓慢下降；达到临界雷诺数后，考尔朋因子与阻力系数之比值波动较大，并且比值迅速增大到接近没有添加减阻剂的水平。     

土工合成材料与砂土界面摩擦特性分析

三向土工格栅作为一种新型土工材料已广泛应用于工程实践中,但其理论研究相对落后于实践。通过大型直剪仪,研究了不同强度的单向土工格栅、双向土工格栅、三向土工格栅、玻纤土工格栅和土工布与砂土界面在直接剪切时的相互作用特性,对比分析了上述5种土工合成材料在不同法向应力及剪切速率下的摩擦性能。结果表明,三向土工格栅与砂土界面的剪应力随着剪切速率的增加而减小,在同一法向应力下,三向土工格栅的剪切应力值明显大于单向和双向土工格栅。     

强潮海湾温排水的数值模拟

论文选用沿水深平均二维水动力及物质输运数值模型进行强潮海湾流场、温度场的计算,分析温排水在不同因素影响的温升包络面积,取水口温升变化的特点,分析了网格尺寸大小及综合海面散热系数对温升的影响。     

双喷嘴摇臂式喷头喷洒水滴运动模拟与验证

本文以ZY-1(5.5mm×3.1mm)、ZY-2(7.0mm×3.1mm)双喷嘴摇臂式喷头为研究对象,利用喷洒水滴弹道轨迹运动模型分开模拟了喷头主、副喷嘴水滴的飞行轨迹,并将模拟值与实测值进行了比对,结果表明喷洒水滴飞行距离模拟值与实测值的总体分布趋势相近,尤其对于1.0~2.0mm水滴飞行距离的模拟值与实测值较为接近,模拟效果较好,但对于大直径水滴飞行距离的模拟尚存在较大差异。选择风速、喷头工作压力、流速系数、喷头安装高度、喷射仰角、空气温度作为主要因素进行喷洒水滴飞行轨迹敏感性分析,结果表明,对喷洒水滴飞行轨迹影响程度由大到小依次为流速系数、喷头工作压力、风速、然后是喷射仰角和喷头安装高度,受空气温度的影响最小。     

混凝土电化学脱盐模拟及其影响因素分析

电化学方法可以用来对含有氯离子的混凝土进行脱盐。电流密度的大小和环境温度的高低是影响电化学脱盐效率的主要因素,过大的电流密度会对钢筋混凝土的性能产生一定影响,而较低的温度会降低脱盐效率。基于氯离子输运方程和温度对氯离子扩散系数的影响,建立了氯离子输运数值模型,得到了不同工作电流密度和温度下混凝土的电化学脱盐效率。结果表明：温度对脱盐效果影响显著,较高温度（303.15 K）时的氯离子渗透系数是较低温度（273.15 K）时的8.8倍;随着温度的升高,取得同样脱盐效果所需要的电流越小,即在较高温度环境下可以使用较低电流达到较高的脱盐效率。