催化氧化法处理红色基B废水的动力学研究

研究了催化氧化法处理红色基B生产过程所产生的工业废水的动力学。红色基B的工业废水COD值高达40 063 mg·L~(-1),含有大量有机物,颜色为红色且有强烈的刺激气味。废水处理过程中以FeSO_4为催化剂、H_2O_2为氧化剂,研究了催化氧化法处理废水的工艺路线及工艺条件,分析了影响因素,建立了动力学模型,研究了其催化氧化的动力学过程。结果表明,处理后的废水的COD值可降为4 mg·L~(-1)左右,去除率为90%;所建立的过氧化物催化氧化红色基B废水的动力学方程与实验数据拟合较好。其表观动力学方程为:-(dc)/(dt)=1.978 6exp(-(19 351)/(RT))[H_2O_2]_0~(0.979 6)c     

苏州河河口水闸垂直二维流动精细数值模拟

应用FLUENT对苏州河河口水闸的溢顶流动过程进行了数值模拟。计算结果表明,对正向挡水工况,闸门门顶较高时,过流流量较小,对下游床面冲击作用弱。当苏州河外侧水位为低水位时,形成的回流区中心较低,形成较大的床面流速,对底面护坦的冲击较强。与正向挡内河水工况相比。反向挡潮时,溢顶水流对内河侧河床的冲刷较弱。当内河侧水位降低时,溢流对床面的冲刷作用增强。正向挡水工况时,作用在水闸上的力矩为正值(顺时针方向),反向挡潮时,作用在水闸上的力矩为负值(逆时针方向)。     

规则波中弧形返浪墙的非线性水动力载荷数值模拟

运用基于FLUENT软件平台的二维数值波浪水槽,采用流体体积(VOF)方法处理波浪自由面,应用"解析松弛"方法实现了数值造波-消波。模拟规则波下不同返浪墙断面形式情况下的流场和水动力。应用直墙驻波理论解和物理模型试验结果验证了数值波浪水槽的可行性。比较波浪力的数值模拟与物理模型试验结果可以发现,水动力冲量的均方差小于水动力最大值的均方差,且水动力冲量的误差也小于水动力最大值,说明以冲量作为特征量能更好地描述水动力载荷的变化。在给定堤顶超高的条件下,不同堤脚超高和弧形返浪墙高度的组合对越浪量有明显影响:低弧趾超高和大半径弧面组合有利于降低越浪量,但水动力载荷也较大;高弧趾超高和小半径弧面组合越浪量较大。     

基于谱元法的梢隙涡流场高保真隐式大涡模拟

该文采用谱元法结合基于谱消去黏性的隐式大涡模拟对水翼梢隙涡流场进行了数值计算,研究了在两种无量纲间隙宽度τ=0.3和τ=1时,梢隙内部及尾缘下游的梢隙涡演化过程.研究发现,τ=0.3时,梢隙内部流动形态为横向射流,水翼压力面梢部的流体在分离后以附着涡形式附着在水翼梢部端面处.吸力面的梢隙涡在形成后独立向下游发展,其结构...     

NACA 66_2-415水翼空化梢涡几何特征及涡唱频率分析

在一定的流动条件下,螺旋桨和水翼梢涡空化会伴随着涡唱现象。为了探究涡唱现象的产生机理与梢涡几何特征的关系,该文通过对NACA 66_2-415水翼空化梢涡高速摄像图像的定量处理分析,获得了涡唱发生前后空化梢涡的几何形态特征。发现未发生涡唱梢涡空化区域的形态不随时间而发生变化,呈现稳定的双螺旋形态;而涡唱产生时,梢涡空化区域在双螺旋结构基础上伴随一定频率的径向膨胀和收缩。通过高速摄像图像处理得到的空化梢涡振动频率、梢涡空化色散关系得到的理论拍振频率和圆柱泡本征频率与涡唱噪声频率之间的对比分析,发现梢涡径向振动频率与涡唱频率接近,表明空化梢涡径向膨胀收缩是涡唱产生的直接原因。     

Numerical simulations of wake signatures around high-speed ships

Navier-Stokes equations are solved to obtain the near field flow and to reveal the generation of droplets due to the breaking of the bow wave. With an adaptive refinement of the Octree mesh, the fine scale flow characteristics, the wave breaking and the splashing are well simulated. For high-speed ships, the V-shape ship wave pattern with the angle smaller than the classical Kelvin angle is confirmed by the present numerical results, which can also be applied to the catamaran. Comparisons of the vertical velocity distributions induced by the mono-hull ship and the catamaran are made at different locations in the wake regions.     

基于RANS方程的海堤越浪数值模拟

基于FLUENT商业化软件,以RANS方程为控制方程,基于有限体积法,采用k-epsilon湍流模型,运用一种“解析松弛”方法实现了适用于VOF方法的数值源造波技术。在该数值波浪水槽中对规则波在不可渗透简单斜坡堤上越浪过程进行了数值模拟,将越浪量计算值同物理实验结果及基于非线性浅水方程的数值结果进行了比对。结果表明：该数值模型能够较好地复演海堤越浪过程,同基于非线性浅水方程的数值结果相比,能更有效地模拟含有强烈卷吸、射流和破碎的海堤越浪问题。     

带异形块体海堤越浪的数值模拟

该文在FLUENT软件平台上，发展了数值消波-造波技术，通过在动量方程里添加多孔介质源项，建立了带有多孔介质模型的二维数值波浪水槽。应用该数值波浪水槽，数值模拟了在斜坡堤坡面上铺设异形块体情况下的越浪过程，给出了越浪量。为了率定异形块体的等效惯性阻力系数，进行了典型工况的物理模型实验，给出了在斜坡堤坡面上不同位置处铺设一层异形块体情况下多孔介质模型的等效阻力系数。     

大功率LED封装散热方式

LED被称为第四代照明光源和绿色光源,近几年该产业迅猛发展。由于LED结温的高低直接影响到LED的出光效率、器件寿命和可靠性等,因此散热技术已经成为大功率LED产业发展的瓶颈。本文主要介绍了大功率LED封装过程中三种散热方式——自然散热、热管技术散热和半导体制冷散热,同时还介绍了它们各自的原理以及优缺点。本文介绍了国内外学者的最新研究成果以及大功率LED散热方式的未来发展方向。     

旋涡流场中气泡变形对拖曳力系数的影响

采用质点粒子追踪法(Particle tracking method,PTM)可以快速预测气泡在旋涡流场中的运动轨迹,常被用来研究梢涡空化的初生问题.由于PTM方法不考虑气泡在旋涡作用下的变形,得到的轨迹与直接数值模拟(direct numerical simulation,DNS)结果差异较大.基于DNS结果,该文提...