絮凝过程有效能耗定量化模型建立与应用

能量转化在絮凝过程中起决定性作用,应用流体力学中的因次分析方法,研究得出了絮凝过程的影响因素是雷诺教、絮凝体的比重、颗粒的体积浓度和有效能耗率,建立了有效能耗率的定量化计算模型,并计算了穿孔旋流絮凝池改造成网格絮凝池前后的有效能耗率分别为13.03%和20.98%,验证了该模型的实用性.     

双层折叶桨式搅拌器三维流场的数值模拟

采用计算流体力学(CFD)模拟软件MIXSIM对熔盐萃取过程中使用的双层折叶桨式搅拌器在萃取槽内形成的三维流场进行模拟研究,得到搅拌桨固定位置特定转速条件下萃取槽内的压力分布云图、速度分布云图和速度矢量图,明确了槽内熔盐的流动状态,为搅拌器和萃取槽的后续设计与优化提供理论参考。     

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。     

电絮凝法处理含磷废水CFD模型的构建与验证

利用Fluent 6.3将可变级吸附动力学模型与水动力模型进行组合,建立双铝电极电絮凝反应器处理含磷废水的计算流体力学模型,并通过试验验证了CFD模型的有效性。将VOK吸附动力学模型模拟结果与CFD模型模拟结果进行对比发现,CFD模型模拟结果与试验结果更相符,说明水动力条件在电絮凝絮体吸附废水中磷的过程中是至关重要的。研究还发现Langmuir-Freundlich吸附等温线与法拉第定律结合的VOK模型能够更好地描述电絮凝絮体对磷的吸附过程,说明电絮凝除磷过程是均质吸附与非均质吸附的结合。     

气升环流生物反应器放大过程

研究了气升环流生物反应器絮凝颗粒细胞悬浮培养过程的流体力学特性,提出了反应器操作耐发生絮凝颗粒细胞沉积堵塞现象的机理及其流体力学稳定操作条件,并预测了反应器规模放大时保证反应器正常操作的最小通气量及其它流体力学参数。与实际操作检验结果对比吻合良好。     

絮凝反应池中流体的CFD模拟及应用性能

絮凝反应是原水预处理工艺(混合-反应-沉淀)的重要环节,对整个工艺过程的水处理效果影响极大。本文针对絮凝反应过程中絮体颗粒生长所需的水力学条件,采用计算流体力学(CFD)软件分析了所设计搅拌絮凝反应池运行的可行性,通过控制絮体颗粒生长的流场,使絮体在其中可以生长至合适的尺度。研究结果表明,采用优化之后的反应设备,可以节约絮凝剂用量约20%,降低了生产费用,避免过量絮凝剂对水体造成的二次污染,并且提高了出水效果。     

应用CFD技术优化研磨机结构

应用CFD(计算流体力学)技术对一款新型研磨机结构进行优化,并针对3种不同结构设计了3个CFD方案。研究结果表明:通过仿真计算,直观获得了反应釜内研磨机周围的流体速率分布云图和流线轨迹;通过粒子示踪法,模拟了制胶原料在研磨机作用下的分布状态,预测了研磨机的分散效果,进而达到在实际胶粘剂制造过程中选择相对最佳研磨机核心部件的目的。     

温度对聚丙烯环管反应器内部流场的影响研究

针对温度对聚丙烯环管反应器内部流场的影响进行了研究，首先通过运用AUTOCAD、ANSYS等软件，对聚丙烯环管反应器进行二维工程图的建立、三维模型的建立以及网格划分，同时建立好数学模型与边界条件。其次通过运用流体力学软件对三维模型进行求解计算，通过求解计算可以得到聚丙烯环管反应器在不同温度下内部流场中的温度云图。最后通过对温度云图的研究与对比分析，进一步判断出在何种温度下，环管反应器内部温度的分布更为均匀，对丙烯聚合反应更有利。     

絮凝工艺的相关数值计算模拟研究综述

文章主要讲述的是目前使用计算流体力学(CFD)方法来模拟水体絮凝相关过程中关于旋流、速度梯度、絮体破坏方面的一些基本论点。不论是在实验室中还是在全尺寸机械混合絮凝池中,内部的流动都是非常复杂的,且对于建模来说都是一个难点。在建模过程中需要考虑如池型、旋流、涡流、速度梯度、絮体破坏、停留时间等许多因素。由于国外对此方面的研究较早,因此文中对旋流、速度梯度、絮体破坏方面在国外的数值模拟重要论断进行整合分析,为研究人员在这些方面进行分析时提供参考。     

基于CFD的流体力学实验教学探索与实践

流体力学实验是资源循环科学与工程专业实验课程中的必修项目。在实验教学过程中,将流体力学的数值模拟技术与实验测试技术相结合,可以加深学生对流体力学理论知识的理解。以圆柱绕流尾涡流场可视化实验为例,利用基于COMSOL仿真软件开发的CFD模拟App,可完成物理建模、网格划分、变参数仿真等数值模拟内容,并可以通过流速云图、压力云图、流线图等模拟结果对卡门涡街脱落频率进行分析,从而增强学生对流体力学理论知识及相关参数物理意义、变化特征的理解,提高学生的实验参与度,使学生掌握基本的理论知识。将CFD模拟与实验测试技术相结合进行教学,可以极大地提升学生的学习兴趣和求知欲,有效提高教学水平和教学质量。     

应用CFD技术优化进料球阀

应用Solid Works Flow Simulation软件对直口型、圆口型进料球阀的6个流体项目(0.5、0.75、1.00 kg/s直口型,0.5、0.75、1.00 kg/s圆口型)进行了CFD(计算流体力学)分析。研究结果表明:通过流体动力学仿真计算,获得了不同状态下的流场压力云图及速率云图;通过流线轨迹可直接观察到阀体内流体的运动状态;基于CFD分析结果,确定了适应实际需要的球阀及其内部的结构设计。     

回转式隔板絮凝池中增设折板工艺对低温低浊水的处理

合肥某水厂采用传统的回转式隔板絮凝池工艺,在冬季处理低温低浊水时,其混凝强度不够,导致沉淀池出水浑浊度高。为此,水厂在回转式隔板絮凝池中增设折板来改善水力条件。在絮凝池前2圈增设了平流式异波折板,后3圈中增设了平流式同波折板,折板夹角均为90°,折板间距为1 m。通过计算流体力学(CFD)模拟验证了增设折板可增加水流旋涡状态,也从实际生产运行中研究了增设折板对速度梯度和出水浑浊度的影响。结果表明:在回转式隔板絮凝池中增设折板可将GT提高2.2～3.9倍,能有效降低低温低浊水的出水浑浊度,降幅达31%,为老旧絮凝池优化改造提供一种思路。     

计算流体力学在精馏塔板上的应用

本文对计算流体力学 (CFD)在精馏塔板上的应用进行了综述。介绍了计算流体力学对塔板流场的模拟 ,数值解法、实验研究及对塔板传质过程的理论研究。同时给出了典型数学模型的主要计算结果 ,并对以后的研究工作给出了建议     

再论紊流絮凝动力学致因

应用流体力学原理,研究分析紊流条件下絮凝动力致因,提出了涡旋剪切力和惯性离心力是絮凝颗粒接触碰撞的主要动力,其中涡旋剪切力为主导动力。     

计算流体力学在化学工程中的应用

计算流体力学前期是流体力学的分支,最早在化学工程领域中的应用,比较简单,主要应用于流体流动方面的研究和应用;后来传质过程也被添加到其中,现在化学反应、波动理论等也被整合到计算流体力学中。在化工领域,计算流体力学已经成为一门独立的学科,既可以在众多领域解决化工问题,还对于发展新的化工技术、解决研究和工程难题有很大的促进作用。本文从计算流体力学基本原理出发,总结现代计算流体力学在化工工程各个领域的具体应用。     

气升式生物反应器中培养液-絮凝细胞颗粒-空气三相系统气含率的研究

首先以惰性离子交换树脂模拟絮凝细胞颗粒,以水模拟低粘度培养液,在有效容积12L的气升式生物反应器中研究了气升管内三相系统的气含率,获得了关联式ε_g=(1-0.825U_t~(-0.0233)d~(0.0134))/(1+U_(sL)/U_g进而以絮凝法固定化酵母酒精发酵过程中的絮凝酵母颗粒一培养液这样的真实物系,对模拟物系研究建立的关联式进行修正,得到ε_g=(1-0.783U_t~(-0.0233)d~(0.0134))/(1+U_(sL)/U_g上述气含率的关联式与反应器环流系统的动量方程式相结合,可以预测反应器中流体力学基本参数.     

气升式生物反应器中培养液-絮凝细胞颗粒-空气三相系统气含率的研究

首先以惰性离子交换树脂模拟絮凝细胞颗粒,以水模拟低粘度培养液,在有效容积12L的气升式生物反应器中研究了气升管内三相系统的气含率,获得了关联式ε_g=(1-0.825U_t~(-0.0233)d~(0.0134))/(1+U_(sL)/U_g进而以絮凝法固定化酵母酒精发酵过程中的絮凝酵母颗粒一培养液这样的真实物系,对模拟物系研究建立的关联式进行修正,得到ε_g=(1-0.783U_t~(-0.0233)d~(0.0134))/(1+U_(sL)/U_g上述气含率的关联式与反应器环流系统的动量方程式相结合,可以预测反应器中流体力学基本参数.     

架空天然气管道泄漏数值模拟

以计算流体力学软件为基础,利用组分输运模型,建立了天然气泄漏扩散控制方程,对高含硫架空天然气管道泄漏数值模拟,研究稳态泄漏和非稳态泄漏两种情况。分析了风速、重力、泄漏量、工况、输送压力等因素对天然气泄漏后扩散过程的影响,得到了硫化氢在不同工况下的扩散规律及安全区域云图。结合模拟结果,分析了高含硫天然气的泄漏扩散规律,得到了不同风速条件对架空天然气管道泄漏的影响,且其模拟结果可以为石油天然气行业制定相关应急预案及制定安全规章提供指导意义。     

计算流体国学在精馏塔板上的应用

本文对计算机流体力学（CFD）在精馏塔板上的应用进综述。介绍了计算流体力学对塔板流场的模拟，数值解法，实验研究及对塔板传质过程的理论研究。同时给出了典型数学模型的主要计算结果，并对以后的研究工作给出了建议。     

强化混凝技术在水处理中的研究进展

混凝过程是水处理中的重要工艺单元,强化混凝可以有效改善絮凝体的形成和沉降特性。本文简要介绍了微砂、磁粉、回流污泥3种典型的强化絮凝技术的研究现状,对其除污染效果进行了说明,表明强化絮凝过程需要考虑絮凝剂和水力条件对絮凝效能与絮体特性的影响,同时应研究混凝过程的凝聚阶段和絮凝阶段的协同性和适配性,有必要对混凝过程的凝聚阶段与絮凝阶段进行有针对性地分阶段或分级控制,深入研究分级混凝过程的特性。