计算流体力学在水处理反应器优化设计运行中的应用

计算流体力学主要通过计算机模拟获得流体在特定条件下的有关信息,这一技术的出现和发展,使得利用数学模型精确模拟水处理反应器设计条件下的处理过程成为可能。综述了应用计算流体力学优化水处理反应器设计和运行的国内外研究,指出了研究中存在的问题:①未从生化反应的基本原理出发建立基于流动、环境因子浓度分布和生化反应的数值模型,优化反应器的设计和运行;②缺乏足够的数据验证数值模拟结果。在此基础上提出了今后的研究重点。     

膜生物反应器的实验研究及在水处理中的应用

膜生物反应器的实质是由膜组件和生物反应器两部分组成，通过强化生化反应的水处理新技术，本介绍了膜生物反应器(MBR)的水处理机理、特点、应用类型、存在的问题，以及膜生物反应器在水处理中的应用情况。     

基于CFD的管道漏损模拟检测与评估研究

为研究管道漏损对供水管道中水力要素变化的影响,基于计算流体动力学（CFD）方法模拟分析了有、无漏损点和不同漏损点尺寸下供水管道内部水流流动及流场变化过程。以1^#管道模拟结果为例,t=4 s时,无漏损管道拟设漏损点附近流速为0.16 m/s,压力为0.015 kPa;漏损管道漏损点附近流速峰值为0.32 m/s,压力峰值为0.068 kPa。管道整体结果表明1,管道无泄漏时,拟设漏损点附近管段内压力和流速波动较小;因泄漏,漏损管道漏损点附近管段内压力和流速出现峰值,且由沿程变化曲线可得,漏损点下游管段内压力和流速大小明显低于无漏损管道。不同模拟条件下漏损点所在管道内流速和压力具有相似的数值变化规律,但压力比流速变化更剧烈。漏损点尺寸大小与管道内流速和压力的数值变化成反比。本研究对供水管道漏损监测方案制定及监测设备布局优化具有重要的参考价值。     

一体式膜生物反应器用于中水处理的经济效益分析

根据调研和试验运转参数 ,对一体式膜生物反应器的设备投资、占地费用、处理成本、节水效益和投资回收期进行了分析 ,得出了一体式膜生物反应器用于中水处理时 ,具有技术、管理、经济效益上的综合优势的结论。     

潜水搅拌器在水处理领域中的应用研究

搅拌器作为一种高效混合搅拌工具,其使用效率和耗能程度对整个水处理产业有着重要意义.本文对水处理工艺中潜水搅拌器的应用现状及研究进展做出整理,全面掌握这类设备的技术特性和国内外研究进展,对于提升我国水处理行业的技术装备水平有着积极意义.     

微波辅助水处理研究应用进展

从水处理功能材料制备与改性、催化氧化处理废水、废水消毒及膜分离处理废水等方面综述了微波在水处理中应用及研究现状,重点介绍了微波在膜蒸馏水处理中的研究进展,以期拓展微波在水处理中应用的广度与深度。     

CFD模拟在潜水搅拌设备布置及工况优化中的应用

目前,在工艺与结构方案设计过程中,地下厂站的柱网形状及尺寸、池型结构及形状、搅拌器布置以及曝气等因素在设计初期没有明确且统一的设计思路。对再生水厂生物池及泵站调蓄池潜水搅拌设备进行了CFD(Computational Fluid Dynamics)模拟,结果表明:圆柱比方柱的形状阻力小,可以节约能耗;柱网影响流场的充分发展;拐角为圆角的池型流态较好;曝气即气泡群运动影响流体的竖直循环。     

沸石在水处理中的应用

随着饮用水水源污染的日益加重，对给水处理工艺也提出了更高的要求。本文简要介绍了沸石的形成、结构特点和特性，阐述了沸石在水处理中应用的可行性及发展前景，重点对含氨氮和有机污染物的微污染水源水的处理作了介绍。     

CFD在风洞循环水槽设计中的应用

上海交通大学在建的风洞循环水槽设备由低速风洞和循环水槽两部分组成,由于该实验设施的独创性使得设计上存在诸多难点.本文采用CFD数值模拟,探讨提高串列式双试验段风洞的流场指标的方法,预测因地基沉降造成的水槽倾斜对循环水槽计测部流场的影响.风洞风扇段的计算结果与实验数据吻合良好.风洞内部流场的整体模拟再现了流动分离等现象,而在扩张段中安装分隔板有效地抑制了流动分离,显著提高了试验段流场的均一性.旁路风道拐角处导流片采用双圆弧型时效果较佳.循环水槽倾斜影响研究结果表明稍大的倾角可以引起计测部波面的较大变化,且计测部末端有气泡产生,而在微小倾角时,波面变化不明显,可正常进行试验.     

含银杀菌剂在水处理中的应用

含银杀菌剂能有效控制水的微生物污染问题。对银的杀菌机理、杀菌特点、水处理用含银杀菌剂的种类进行了综述,并对含银杀菌剂在工业循环冷却水系统、热水系统、游泳池水处理、饮用水处理中的应用情况进行了介绍。     

基于CFD技术的臭氧给水处理工艺研究进展

回顾了目前应用CFD技术对臭氧给水处理工艺的研究情况。从前人的研究成果来看,大多数的研究以臭氧接触池为对象,研究内容主要针对池内出现的回流、死水区问题而进行池型结构的优化,结果发现优化水力结构可提高池内的气液接触效率,并使流态更接近理想推流。部分研究涉及池内臭氧衰减及有机物降解反应的探索,多数结论认为臭氧衰减符合一级反应动力学,有机物降解则为二级反应,但反应机理须视具体情况而定。基于对现在的研究进展及CFD应用前景分析,未来的研究方向将是对于池内有机物降解及相关化学反应机理的进一步研究,以及建立更为全面的处理工艺运行评价指标。     

数值模拟法在隧道涌水量预测中的应用

隧道涌水量的预测是规划公路、铁路线路很重要的一个环节。随着隧道设计水平、施工技术的提高以及施工机械的进步,采用长大隧道乃至特长大埋深越岭隧道的设计方案越来越多,使隧道涌水量的预测问题变得日益突出和迫切需要解决。以某实际隧道工程为例,提出了运用水文地质数值模拟法计算隧道涌水量的新方法。将该地区的水文地质特征参数与现场监测数据选定后,可得到一种适用于该地区的水文地质地下水模型。通过与传统方法的预测结果比较后,证明了该方法的合理性。     

改性沸石在水处理中的研究和应用进展

改性沸石处理污水成本低,效果好,此方面的研究越来越广泛,以期得到更适合各种污水处理的改性沸石。本文介绍了天然沸石的结构特性,总结了天然沸石的加热改性、无机物改性、有机物改性和负载改性4种改性方法及其在水处理领域中应用研究的现状,比较分析了不同改性沸石处理几种污染物的经济性。结果表明:NaCl改性沸石、十六烷基三甲基溴化铵改性沸石、氧化镁改性沸石、MgCl2-AlCl3溶液的改性沸石和聚合硫酸铁(PFS)改性沸石分别适合氨氮、磷酸盐、脱氮除磷、Cr(Ⅵ)和氟离子的处理。改性沸石必将得到广泛的应用。     

计算流体力学的科学计算可视化研究进展

计算流体力学(CFD)是科学计算可视化的一个重要的研究应用领域，文章就计算流体力学的可视化技术及其研究进展进行了综述。计算流体力学的可视化内容主要有计算域的显示、计算过程及计算结果的显示与分析等。可视化技术具体可以分为对于标量场、矢量场及张量场的可视化，其中又分别包含了多种显示技术；其中，矢量场的可视化技术包括三维流场表示方法、实时动态显示以及三维交互技术仍是研究的重点，计算流动显示技术及可视化模型的软件化研究也处在迅速的发展中。     

基于CFD的水电站压力前池流 态特性研究

以某水电站压力前池为研究对象,采用RNG K - s瑞流模型和运用CFD ( computational fluid dynamics)方法对压力前池的流态特性进行三维数值研究。通过对水电站全甩负荷、一台机组增负荷、两台机组依次增负荷三种典型工况下压力前池流态特性的数值分析,揭示了压力前池流态分布和水位变化特性。结果表明:在全甩负荷和增负荷工况下,压力前池内虽出现回流漩涡但进水口水流流态较好、水位波动稳定,从而为压力前池水力优化设计提供了依据。     

臭氧在饮用水处理中的应用

阐述臭氧在水处理中的氧化消毒机理,其强氧化性能破坏了有机物的分子结构,将一部分有机物彻底分解,同时将大分子有机物生成小分子有机物,改变了有机物性质,提高了其可生化性。介绍臭氧在水处理中的应用,如预氧化对微污染水中有机物、无机物、藻类及颗粒物的去除,以及对饮用水消毒杀菌。     

介绍计算流体力学通用软件—Fluent

计算机软件是计算机知识的一种形式，计算流体力学通用软件是它在流体力学方面的一个积累，是前人留后人的宝贵财富，我们应该充分利用，Fluent软件是流体力学中通用性较强的一份商品软件，它不但可以为工程设计服务，亦可为科学研究所用，本文用它分析了同心球壳间Couette流动，算出了稳定的Taylor涡族以及它们的分叉过程。     

氧化沟流场特性数值模拟的现状与展望

氧化沟流场特性的研究对氧化沟工艺废水处理理论、氧化沟工艺的设计与改良有着十分重要的意义。计算流体动力学(CFD)是对氧化沟进行数值模拟的重要手段。综述了CFD概况及氧化沟中流体特性数值模拟的研究进展,总结了目前CFD模拟氧化沟流体特性中存在的问题,并提出了进一步的研究方向。     

计算流体力学在纵向式公路隧道火灾通风中的仿真

隧道一旦发生火灾，如果处理不当，将造成严重后果。为了预防和控制隧道中的火灾，必须研究烟气在隧道中的流动，进行数值仿真是一条简洁有效的途径。随着国外在计算流体力学（CFD）的兴起与发展，为这一问题的研究提供了可能。鉴于此，本研究以京珠高速公路粤境南段隧道工程为工程依托，采用计算流体力学的研究方法进行通风仿真，对研究国内公路隧道火灾通风控制具有现实意义。