水动力学条件对絮体形成的影响

利用颗粒运动方程,分析颗粒运动导致的碰撞絮凝,提出涡旋惯性离心力和剪切力是颗粒接触絮凝的主要动力因素,其中涡旋剪切力是主导动力;湍流过渡区控制絮体的成长尺度和密度;并讨论了提高絮凝效率的技术途径。     

紊流絮凝动力初探

根据紊流水力特征研究絮凝动力学问题,分析絮凝动力因素,得出了主要作用力及主导作用力。认为紊流运动可以看成是各种不同尺度的涡旋运动迭加于平均速束的结果,涡旋运动产生的剪切力和离心惯性力是絮凝颗粒产生接触碰撞的主要作用和,而涡旋剪切力是絮凝反应的主导动力。为提高絮凝效率提供了技术途径。     

涡轮桨搅拌槽内湍流尺度的数值模拟

本文采用了多重参考系法结合标准κ~ε湍流模型模拟了槽径为270 mm、叶轮直径为93 mm的搅拌槽内的湍流流场。通过考察搅拌槽内的湍流强度、湍流尺度及两者之间的相互关系,是以一个新的角度从更深层次上研究搅拌槽内的湍流特性。研究表明了湍流强度及湍流尺度在搅拌槽内的分布;并得到在湍流耗散区尺度大的区域,湍流强度大;而在含能区尺度大的区域,湍流强度小;耗散区尺度与湍流强度相关性大。     

水处理絮凝动力学模型研究进展

文章综述了水处理中絮凝动力学方面的研究进展。在分析絮凝机理基础上,分别回顾了异向絮凝动力学、差速沉降絮凝动力学和同向絮凝动力学的研究历程,从絮凝机理的认识过程到模拟模型的发展,详细介绍了模型的应用情况,并揭示了尚未解决的关键问题。     

双尺度二阶矩两相湍流模型和水平槽道内两相流动的数值模拟

对有颗粒碰撞的两相流动,常常采用将颗粒湍流模型和反映颗粒碰撞作用的动力学模型叠加的方法来构造稠密两相流动的二阶矩湍流模型,在理论上不协调.基于将颗粒脉动分成湍流引起的大尺度脉动和颗粒间碰撞产生的小尺度脉动的概念,建立了两相流动的双尺度二阶矩湍流模型.用该模型对水平槽道内两相流动进行了数值模拟.预报结果和实验结果符合,和单尺度二阶矩湍流模型的结果接近,表明了本模型的可行性.模拟结果还给出了大尺度和小尺度雷诺正应力分布,发现在同一方向上前者比后者大.     

网格絮凝池的发展及研究展望

文章介绍了国内网格絮凝池的应用发展历程,阐述了网格絮凝池工作原理,对当前网格絮凝池存在的问题进行了分析,并对网格絮凝池的研究发展进行了展望。近年,粒子图像测速技术(PIV)与计算流体力学(CFD)的结合为研究絮凝动力学提供了新思路,有望使絮凝动力学得到进一步发展。     

紊流絮凝技术研究

剖析传统絮凝理论应用体动力学原理,分析紊流条件下絮凝机理,提出了提高絮凝效率的技术方法。     

水处理絮凝反应动力学优化模型

根据絮凝动力学理论对絮凝反应器的设计进行了优化，提出了提高絮凝效率的技术方法。     

燃料环缝进口的丙烷-空气旋流扩散燃烧的LES-EBU和RANS-SOM模拟的比较

用Smagorinsky-Lilly亚网格尺度湍流模型和EBU亚网格尺度湍流燃烧模型,对燃料环缝进口的丙烷-空气旋流湍流燃烧进行了大涡模拟（LES）,并且用二阶矩（SOM）统观湍流燃烧模型进行了RANS模拟,将模拟所得统计平均的热态三个方向速度,湍流度,温度,丙烷、氧和CO₂浓度分布和详细的实验数据对比.结果表明,LES-EBU大涡模拟的统计结果不如RANS-SOM模拟结果.因此,EBU亚网格尺度湍流燃烧模型有待改进.RANS-SOM模型可以进一步在预报工程中的旋流扩散燃烧中应用.     

基于分形学的絮凝理论研究进展

絮凝过程中形成的絮体具有自相似性和标度不变性等特点,是一个典型的分形体。但传统的絮凝理论并未考虑絮体的分形结构,因而存在一定的缺陷。本文主要介绍了引入分形理论后,絮凝形态学和絮凝动力学的发展状况,重点阐述了絮体分形结构与其粒径、强度、密度、沉降速度等之间的关系,以及分形理论对Smoluchowski方程、传统絮体生长模式理论的改进。此外,本文同时指出分形学与絮凝理论的结合在很多方面尚未总结出系统的普适规律,尤其是非线性絮凝动力学仍需进一步完善。     

湍流系统的能量最小多尺度模型研究进展

湍流一直被视为经典物理中百年未解的难题,也被认为是检验新理论和新方法的试金石。新兴的介科学,由气固流态化中能量最小多尺度（energy-minimization multi-scale,EMMS）模型发展而来,基于各主导因素在竞争中协调的观点,致力于分析挑战性的介尺度现象。基于介科学框架,介绍了湍流系统中介尺度行为的共性原理和最新的介尺度观点,包括黏性机制和惯性机制的竞争中协调、湍流稳定性条件。在此基础上发展了EMMS湍流模型并实现与计算流体力学（computational fluid dynamics, CFD）的耦合,贡献于层湍转捩预测和全球气候模型的改进。EMMS湍流模型复现了介区域内黏性控制机制与惯性控制机制的竞争中协调,为介科学理论作为复杂系统的普适理论提供依据。     

管道水力絮凝过程的动力学和机理研究

本文通过对高浊度原水的大量烧杯絮凝和管道絮凝水力参数与絮凝效果实验及其结果对比,分析了管道絮凝过程的行为规律,并对其絮凝过程动力学和机理作了深入分析研究,得出了若干对管道絮凝器的研制有益的结论。     

发酵液絮凝过程絮凝体微尺度与分离性能

为探索发酵液絮凝分离过程规律以提高分离效率,本文在微观层面上研究发酵液絮凝过程中的剪切力、絮凝体尺度对絮凝体过滤分离效果的影响。以小诺霉素发酵液为研究对象,在絮凝过程中改变絮凝体所受的剪切力,使用激光粒度分析仪在0.02～2000 μm尺度内测定不同剪切力下絮凝体的粒度及粒度分布,并测定絮凝体的过滤速率及沉降速率。实验结果显示：絮凝体的粒度随剪切力的增大而减小,絮凝体的粒度分布宽度随剪切力的增大而增大;絮凝体的沉降分离速率随絮凝体粒度的增大而增大;在适度的剪切力下絮凝体有一适度的粒度及粒度分布宽度和较大的密实度,此时絮凝体的过滤分离速率有一最大值。实验结果表明：絮凝过程中的剪切力显著影响絮凝体的粒度、粒度分布和密实度,从而显著影响絮凝体的过滤速率及沉降速率。     

基于小波变换的鼓泡塔内气液两相湍流多尺度结构分析

在φ476 mm的鼓泡塔内,以0.1～1 m·s-1的高气速,利用Pavlov管测量塔内不同位置液相轴向速度,通过能谱分析发现,在空间区域上采用该方法测得的速度时间序列可分为含能尺度区和惯性子区,再借助7尺度Daubechie2小波分析的方法实现湍流量化指标如局部间歇性测度、间歇指数、尺度能量、涡旋尺寸等的评估.实验结果表明,高频和低频尺度下LIM峰分布表明湍流相干结构和大涡旋与小涡旋串级结构的存在.各小波尺度能量的比较说明,气速增大,高频和低频尺度的能量均增大,其中,含能尺度区间的能量占总能量的97%以上.不同尺度涡旋尺寸的计算证实了接近于塔内径最大涡旋的存在.进一步分析表明,塔壁处的涡旋尺寸约为塔中心处的2倍,含能尺度区间的涡旋尺寸为0.03～0.35 m,气速对涡旋尺寸的影响可以忽略.湍流量化指标的分析有助于揭示湍流中的隐含结构以及高气速下鼓泡塔内湍流流动规律.     

酵母细胞的絮凝

利用自制的含硼酸盐的复合絮凝剂Ｆ１絮凝假丝酵母Ｙ－１０，絮凝效果优于其它絮凝剂．考察了环境因素对絮凝的影响，确定最佳絮凝条件为ｐＨ＝８．１，温度２５℃，Ｆ１加入量１６．６ｇ／Ｌ．并对絮凝机理和絮凝动力学进行了探讨．     

运动气泡近界面湍流场的激光测量及其湍流结构特性

运用二维激光多普勒测速仪,测定了运动气泡近界面的动力学特性,其中包括时均特性及湍流场结构.实验表明,尾涡区的时均流速呈非均匀分布,湍流场由双结构组成,即由完全随机的湍流涡及规律性的相干涡构成,这种双结构现象在尾涡的中心及边缘部又有所变化,其相关函数、谱密度函数及统计尺度亦随不同的部位而变化.泡前区受尾涡区周期性Karman涡脱落的影响,呈现相同频率的周期波动.这种特性存在于切向及法向速度中.     

异型挡板絮凝反应器流场特性的分析研究

利用LDA对异型挡板(正弦挡板)和普通挡板絮凝反应器内的流场进行了测量,搅拌装置采用斜叶式搅拌桨(PBT搅拌桨),测试液采用甘油与去离子水的混合液。通过实验,获得了搅拌轴转速在600r/min时反应器内的时均速度场、脉动速度场和湍流强度场,通过对比分析可知异型挡板絮凝反应器流场内平均速度产生了渐变的速度梯度和更大的均方根脉动速度,均化了湍动能的分布,解决了传统机械搅拌式絮凝器存在的混合区域不均匀性问题,理论上提高了颗粒的碰撞几率。而挡板本身的结构特点,解决了流场内的“死区”问题,对反应器絮凝效果起到了强化作用。     

湍流凝聚接触絮凝沉淀给水处理技术在电厂原水预处理系统中的应用

通过对湍流凝聚接触絮凝沉淀给水处理技术机理的分析和工程实例的总结．详细介绍了该技术的核心技术理论、实际应用情况以及市场前景。     

CFD数值模拟在微涡絮凝中的应用

传统的絮凝理论是基于层流的条件得到的结果,而实际絮凝反应中,流体的流态是以湍流占优势的,不存在整体和恒定不变的速度梯度,因此微涡絮凝较传统絮凝更为复杂,其内部流态分布对絮体的形成具有重要作用,但目前试验无法获取其流态分布。随着计算机硬件的更新,计算能力不断提高,许多学者开始使用CFD数值模拟对种种复杂的实际问题进行计算模拟,以湍动能k、湍动能耗散率ε、涡旋速度梯度、涡旋尺寸作为评价指标,对微涡絮凝进行研究。     

管道流动絮凝研究进展及其分析

本文着重从絮凝动力学致因、搅拌强度评价参数和絮凝过程滞留时间、絮凝效果综合评价指标以及絮凝剂选用和投加方式等诸方面概述管道流动絮凝研究的国内外进展并对其进行了分析探讨。