灯管布置方式对管式紫外消毒器性能的模拟研究

顺流式紫外消毒器中灯管布置方式对消毒效果有很大影响,采用数值模拟的方法对紫外消毒器中灯管不同布置方式下的运行效果进行模拟比较。结果表明:通过改变消毒器中灯管的布置方式,可以有效改变消毒器内的辐射场和粒子受到的辐射剂量。在所研究的3种布置形式中,五边形均布形式的消毒器中辐射光强和辐射剂量分布更加均匀,而且粒子所受辐射剂量明显提高,可以产生更好的消毒效果。     

过贫当量比下贫预混旋流燃烧室点火燃烧特性

为确保贫预混旋流燃烧室能在过贫当量比条件下具有良好的点火性能,基于不同的点火燃料比,对贫预混旋流燃烧室在过贫当量比为0.013~0.502条件下的点火燃烧特性进行了实验研究.结果表明:在点火燃料比为10%、15%和20%条件下,贫预混旋流燃烧室能够分别在当量比区间为0.063~0.251、0.042~0.377和0.050~0.502内成功点火,并通过实验结果拟合计算出最小点火当量比分别为0.063、0.039和0.011;而燃烧室在点火燃料比为5%条件下均点火失败;随着当量比的减小,由于空气流量的增加而导致燃烧室出口温升逐渐减小,燃烧室烟气排放中CH4和CO浓度增加,燃烧效率也随之降低;虽然燃烧室在高点火燃料比时能够在更贫的当量比条件下点火成功,但由于过多的空气流量而导致燃烧室燃烧效率降低和污染物排放增多.保持一定的点火燃料流量对贫预混旋流燃烧室在过贫当量比条件下高效快速启动十分有利.     

用蒙特卡罗模拟评估小野条件下骨介质中AAA算法的精度

用蒙特卡罗模拟评估放射治疗剂量计算使用的各向异性分析算法（Aniso-tropic Analytical Algorithm,AAA）在小野条件下骨介质中的计算精度.建立一包含骨介质的水模体,分别用AAA算法、PBC算法（作为对比）和蒙特卡罗（Monte Carlo,MC）模拟计算2 cm×2 cm到8 cm×8 cm射野条件下该模体中的深度剂量和离轴比,并以MC模拟为标准比较深度剂量,用一维伽马分析对离轴比进行分析.结果显示,与MC模拟的结果相比,AAA算法与PBC算法均高估了骨介质区域的剂量,高估的剂量偏差范围分别为2.16%～2.7%、1.4%～2.03%.AAA算法与PBC算法均低估了（PBC算法2 cm×2 cm射野除外）肺介质后区域的剂量,低估的剂量偏差范围分别为-0.39%～-1.19%、-0.13%～-0.4%.AAA算法和PBC算法分别略高估了射野内边缘和外边缘的剂量.一维伽马分析显示AAA算法和PBC算法（以MC模拟结果为基准）在2 cm×2 cm到8 cm×8 cm射野,通过率分别为100%、100%1、00%、86%,100%、100%、72%、64%.总之,AAA算法在骨介质中剂量计算的结果略高于MC模拟的结果,与PBC算法相比,计算精度没有显示出明显的优势.     

无缆智能配水器流量测试系统的优化与改进

海上油田智能注水具有注水排量大、施工成本高的特点,智能配水器在现场应用前的性能测试显得尤为重要.设计了地面流量测试实验流程,对无缆智能配水器进行了不同排量下的流量测试实验,实验结果表明,该无缆智能配水器在低注入排量(小于300 m3/d)条件下流量测试性能可靠,在高注入排量(大于300 m3/d)条件下流量测试稳定性差、精度低.进一步建立了无缆智能配水器管道流动模拟仿真模型,对配水器内部流体流动形态进行了仿真模拟,结果表明,流量测试通道结构导致流速分布不均匀是流量测试不稳定的主要原因.在此基础上改进了配水器流量测试结构,并通过仿真模拟和地面实验验证了改进后的流量测试模块的稳定性和精确性.     

RQL燃烧室污染物排放的数值研究

针对RQL模型燃烧室中不同的操作条件对污染物排放特性的的影响进行了数值模拟.当量比从1到1.2,富油区不能有效抑制出口NOx的生成;当量比1.5以上会使贫油区油气比过高从而使NOx浓度升高.对于给定当量比1.4时,当适当增大淬熄射流流量能够有效的降低NOx、Soot、CO的出口浓度;过多的增加,NOx、Soot、CO的...     

往复式多孔介质燃烧器温度分布的试验研究

研究了往复式多孔介质燃烧器在热态试验条件下的温度分布，分析了当量比、空截面流速、
切换半周期对多孔介质中温度分布的影响，以及切换半周期对燃烧器出口温度的影响。随着系统周期性地
运行，多孔介质中的温度呈动态周期性变化。在当量比为0.3～1.4时，随着当量比的增大，多孔介质中的
温度先上升后下降。在切换周期和当量比一定时，随着空截面流速的增大，多孔介质中的温度随之升高；
在当量比和燃气质量流量保持不变时，随着切换半周期的增大，多孔介质中的温度先升高后降低，最后基
本保持不变，而燃烧器出口温度随切换半周期的增大而升高。与单个多孔介质燃烧相比，往复式多孔介质
中的温度整体分布较均匀。     

紫外线消毒对砂滤水中余氯及三卤甲烷的影响

以嘉兴市某水厂砂滤出水为对象,对经过工业紫外线消毒装置照射后水中余氯的衰减规律以及消毒副产物三卤甲烷的生成量进行研究.实验结果表明:随着紫外线剂量的增加,水中余氯总体呈减小的趋势.当紫外线剂量小于540mJ/cm2时,余氯的质量衰减速率较快;当辐照剂量为0和270mJ/cm2时,反应5h后,余氯的质量浓度分别为1.54和0.92mg/L,衰减幅度达40%.当紫外线剂量为1 620mJ/cm2时,余氯的质量浓度为0.61mg/L.初始余氯的质量浓度与其衰减速率成负相关关系.有紫外线照射比无紫外照射时三卤甲烷(THMs)生成量会有增加,水样初始余氯的质量浓度分别为2.5和3.75mg/L,紫外线照射剂量为1 620mJ/cm2,反应24h后,三卤甲烷的质量浓度分别是88.48和103.88μg/L,相对无紫外线照射时,分别增加50%和66%.经紫外线照射后,水样中总有机碳值减小.当紫外剂量相同时,相对于低紫外照射强度,高强度下水样中余氯的质量浓度更高,三卤甲烷的质量浓度更低.     

管道当量直径的计算

就我国现行的、在流体力学设计计算中通常采用的流速当量直径及流量当量直径, 在矩形管道单位长度摩擦阻力的换算进行研究。从理论上对两个定义下的矩形管道单位长度摩擦阻力进行了分析和论证。结果表明, 对于同一设计条件下的矩形管道, 当分别采用流速当量直径和流量当量直径在管道单位长度摩擦阻力线算图中查找矩形管道单位长度摩擦阻力时, 所得结论并不相等。这样, 其他设计方案结论的最优化也难以保证。     

山区高速列车车体动态当量泄漏面积阈值

针对静态气密参数无法真实反映列车过隧道时的气密性能问题和车内压力舒适性问题,基于一维可压缩非定常不等熵流动模型的广义黎曼变量特征线法,数值模拟列车过隧道时的车外压力波动. 对泄漏的空气质量流量进行修正,采用当量泄漏面积法模拟高速列车通过隧道时的车内压力. 以山区高速铁路为背景,研究中国某型号动车组车体动态当量泄漏面积阈值,提出列车符合不同舒适性标准时的动态当量泄漏面积阈值建议. 结果表明：车内压力符合1 000 Pa/10 s标准下的当量泄漏面积更小,列车当量泄漏面积阈值的最小值随着车速的增加而减小,头、尾车和中间车当量泄漏面积阈值的建议值分别为23.2和45.6 cm².     

袋式除尘器气流分布均匀性测试与数值模拟

利用实验及基于多孔介质模型的数值模拟方法分别对不同进风形式、不同入口风速条件下袋式除尘器各布袋的气流分布及阻力特性进行测试和数值计算,得到不同进风形式下袋式除尘器的流量分配系数、除尘器内的速度场、压力场及压力损失;将计算结果和测试结果进行对比,结果表明:基于实验测试选择合理的多孔跳跃介质参数,数值模拟所得结果和实验具有很好的一致性,压损误差值在2%以内;进风方式对袋式除尘器的气流分布及压力损失产生较大影响,进口位于袋式除尘器下部时,通过各布袋的流量分配更加均匀,其综合流量不均幅值仅为0.025 2,远远小于进口位于除尘器的中部和上部时的值;袋式除尘器的压力损失随进口位置的升高而增加,在入口风速为15.26 m/s时,下进口位置袋式除尘器阻力比上进风阻力低40 Pa,减幅达10%左右。     

一体式中空纤维膜生物反应器处理印染废水的研究

采用规模为500 L/d的一体式中空纤维膜生物反应器对常州某印染厂的印染废水处理进行了研究。该装置在现场连续运行了80 d。实验结果表明:当进水COD为600~1 200 mg/L时,出水COD为52~97 mg/L,COD去除率为90%。膜的截留作用占总去除率的10%~20%,NH3-N去除率为90%~95%,色度去除率为60%~75%。采用膜生物反应器(MBR)工艺处理印染废水技术可行、操作简单、易于管理,可为工业规模应用提供技术参考。     

电站锅炉SCR脱硝系统导流板的设计与优化

为了优化某燃煤电厂选择性催化还原（SCR）脱硝系统的流场,研究不同导流装置的设计对该系统内流场的影响.基于fluent软件,对SCR脱硝反应器的流场进行数值模拟,应用可实现（Realizable）k-ε双方程模型计算气体的湍流运动,采用物质输运方程预测烟气组分的混合,研究反应器原设计方案下的速度场和浓度场信息,并通过优化导流装置对SCR脱硝系统结构进行优化.研究表明：优化后可以保证系统内烟气速度标准偏差小于10%,浓度流场小于5%;有利于减少SCR系统的压降,优化后压降小于800 Pa;同时将数值模拟结果和试验数据进行对比,得到了较好地吻合.     

Treatment of methanol wastewater with two-stage and two-phase anaerobic process

The two-stage and two-phase anaerobic process (TSTP) composed of hydrolytic acidification reactor,first-order and second-order external circulation anaerobic reactors (EC) was taken to treat methanol wastewater. Test results show that TSTP process is quick start-up in 51 d, and the maximum VFA of hydrolytic acidification reactor effluent reaches 876 mg/L. Under the condition of volume loading of 6.56 kgCOD/m3·d, COD removal rate of the first-order EC reactor is about 85%, and under the condition of volume loading of 1.02 kgCOD/m3·d, COD removal rate of the second-order EC reactor is about 50%. When the inflow COD of TSTP process is between 7000-11000 mg/L, its effluent COD is lower than 600 mg/L. In the biological conversion process of methanol into methane,the production of acetic acids as an intermediate product can be ignored and the direct production of methane from methanol is predominant.     

喷嘴入射角对水煤浆气化炉内冷态流场影响的数值模拟

为了考察气化炉炉侧喷嘴入射角对炉内流场分布、压力分布和颗粒浓度分布的影响,应用数值模拟的方法,采用Fluent软件对600 kg/h的新型水煤浆气化炉炉内三维流场进行了冷态数值模拟.模拟结果表明:炉侧喷嘴入射角为45°,气化炉炉内流场分布最合理,压力分布和颗粒浓度分布最均匀.分析结果为气化炉的设计和运行提供了参考.     

亚硝酸型硝化在生物陶粒反应器中的实现

为确定低氨氮污水处理过程中的亚硝酸型硝化的特性,采用生物陶粒反应器对其亚硝化效果和稳定性进行研究.试验结果表明,在水温20~25℃,水力负荷0.6 m3/(m2.h),气水比(3~5)∶1,进水COD负荷106~316 mg/L,氨氮负荷42.78~73.62 mg/L的条件下,反应器对氨氮的平均去除率可达到81.32%,且亚硝酸氮积累率基本稳定地保持在91%~99%.结合反应器中氮元素沿程变化分析及反应器内生物膜中微生物的计数结果表明,通过控制低溶解氧,实现了在常温条件下稳定的亚硝酸盐积累.     

用CFD方法模拟膜生物反应器内部流场及布气优化

采用Eulerian多相流模型对膜生物反应器进行气液两相流数值模拟,对“对齐”和“对齐导流”两种反应器构型内部流场气含率、速度场和膜面液体流速进行了分析比较,并就布气方式进行了分析和优化,同时借助缩小实验模型对模拟结果进行了实验验证.结果表明：两种反应器构型流场内的气泡呈现出汇集于膜组件中心位置,然后在膜组件顶端散开的流动状态;导流作用对反应器内气含率分布的影响不大,但对速度场分布特性影响显著;体积缩小100倍的对齐导流模拟装置中的气液流动状态与CFD模拟结果基本一致;通过对布气方式的优化模拟发现,不均匀布气方式可以改善气体分布状况,提高反应器内气含率和流场的湍流强度.     

膜吸附生物反应器(MABR)用于饮用水去除有机物

为更加有效地制备优质饮用水,考察了膜吸附生物反应器(MABR)强化去除水中有机污染物的效能.结果表明,当粉末活性炭(PAC)投加量为8mg/L时,MABR对进水中TOC、CODMn、DOC、UV254以及BDOC和AOC的去除率分别达41.3%,59.4%,36.7%,53.5%,67.9%和44.0%.在MABR中,膜的物理截留作用、生物降解作用以及PAC的吸附作用协同完成对溶解性有机污染物的去除;就DOC而言,3种作用的贡献分别为11.1%,7.6%和18.0%.微观分析结果表明,MABR中膜表面的动态污泥层能强化膜对混合液中溶解性有机物的截留.考虑到0.5h的短水力停留时间,MABR无论是从技术上还是从经济上考虑都有着很好的应用前景.     

动态流量平衡阀结构优化与验证

针对动态流量平衡阀流量控制精度较低问题,依据孔板流量和同心环状缝隙流方程,初步设计阀芯开孔型线,提出压差补偿系数因子修正法对现有的型线公式进行了优化修正,基于大涡模拟(LES)湍流模型,数值模拟研究了优化前后动态流量平衡阀的流量控制精度和流量精度误差,对比分析阀芯开孔型线对阀内压力脉动强度的影响规律,并搭建流量测试试验...     

SBBR法处理高盐废水

通过逐步提高盐度的方法驯化出耐高盐的活性污泥,采用序批式生物膜法(SBBR)进行模拟高盐废水的处理试验,对盐度为0和2%,COD为300 mg/L的高盐废水进行研究。结果表明,在每周期12 h、曝气量0.6 L/min、平均污泥质量浓度2 000~3 500 mg/L、污泥龄为18 d条件下,出水COD去除率变化不大,分别为97%和93%,而相应的出水NH4+-N去除率从93%降低到72%,表明废水盐度增大,对系统的硝化能力有较大影响。改变进水有机负荷对出水COD去除影响不大,该系统耐有机负荷冲击能力较强。