基于Fluent城市大气污染物扩散数值模拟

城市大气污染问题已经引起广泛的关注,其中对城市中大气污染物的迁移扩散过程还需进一步研究。为了探究城市复杂地形下大气污染物扩散预测的新模式,采用计算流体力学方法,建立了数值预测模型,构造出水平均匀的大气边界层模拟风场;进一步对建筑物影响下的大气污染物扩散过程进行了模拟,并与实验结果进行了对比。结果表明:数值模拟结果与实验结果基本吻合,计算流体力学方法可用于城市复杂地形下大气污染问题的研究工作;模拟结果与湍流模型的选取和湍流施密特数的设置有密切关系;采用SST k-ω湍流模型对此类问题较适宜,随着湍流施密特数的增大,扩散范围逐渐增大。     

微通道湍流促进器强化平板MBR的CFD数值模拟

采用CFD中的Standard k-ε湍流模型模拟微通道湍流促进器在平板膜生物反应器中的5种不同放置位置及其6种不同形状对膜生物反应器流体动力学性能的影响,通过定性和定量分析附加微通道湍流促进器后平板膜生物反应器中的流体速度、静压、湍流动能、湍流耗散率和剪切力性能指标的变化。从模拟结果可得出,附加微通道湍流促进器的平板膜生物反应器的流体动力学性能要优于无湍流促进器的流体动力学性能,且梯形微通道湍流促进器双面平行放置于平板膜生物反应器时增加流体速度、湍流动能和剪切力且湍流耗散率和静压增加幅度较小,并在微通道湍流促进器附近有涡的产生,从而有效抑制膜表面滤饼层的形成,减缓浓差极化和减轻膜污染。     

湍流器对湿法脱硫塔内热态流场影响的数值模拟

为了达到燃煤电厂超低排放的要求,运用CFD技术对装有3种不同孔隙率与不同湍流单元直径的湍流器的脱硫塔内热态流场进行数值模拟,分析速度、温度和压力分布随孔隙率和湍流单元直径的变化规律,揭示湍流器的作用机理。气、液两相分别选用RNG k-ε湍流模型和拉格朗日颗粒轨道模型,并结合SIMPLE算法进行数值模拟。模拟结果表明:安装湍流器可明显改善脱硫塔内烟气流场的均匀性,使横截面的速度标准方差减小到1.0以下,并有效延长浆液驻留时间,提高吸收区的气液接触概率及浆液利用率;在综合考虑流场分布、气液掺混程度与能量损失的情况下,安装孔隙率为50%、湍流单元直径为1.2 m的湍流器效果最佳。研究结果可为大型电厂脱硫塔中湍流器的优化及选用提供依据。     

湿法烟气脱硫喷淋塔的持液特性

在喷淋塔内部增设湍流装置是提高脱硫效率的有效途径之一,因此以自行设计的湍流装置的冷态喷淋塔为对象,考察了气速、喷淋量、液气比(L/G)、湍流装置水平和垂直间距对其持液特性的影响。实验结果表明,当湍流装置结构形式一定时,液体在塔内的停留时间随气速的增大而增大,随喷淋量、L/G的增大而减小;湍流层的持液量随气速、喷淋量、L/G的增大而增大;当气速、L/G一定时,液体在塔内的停留时间和持液量均随湍流装置水平和垂直间距的增大而减小。当气速、喷淋量、L/G、湍流装置水平和垂直间距分别为3.6 m·s~(-1)、100m~3·h~(-1)、10 L·m~(-3)、X_1、Y_1时,液体的最大停留时间为24.58s;而当气速、喷淋量、L/G、湍流装置水平和垂直间距分别为m~3·h~(-1)、25 L·m~(-3)、X_1、Y_1时,湍流层的最大持液量为1.093 m~3。对实验数据进行多元线性回归分析,得出该湍流式喷淋塔持液量的经验公式,其拟合优度与显著性良好,对工业应用具有一定的参考价值。     

曝气速率对附加微通道湍流促进器SMBR流体动力学性能的影响

从CFD数值模拟和PIV实验两方面研究5种不同曝气速率对附加微通道湍流促进器的浸没式平板膜生物反应器中的流体动力学性能的影响,对膜面上液相流速和剪切力随曝气速率的变化进行了分析。从CFD模拟结果与PIV实验结果均可得出,曝气速率为0.5 m/s时附加微通道湍流促进器的浸没式平板膜生物反应器的流体动力学性能要优于其他曝气率下的流体动力学性能,且速度和膜面剪切力平均偏差率分别为7.49%和14.19%。PIV实验验证了CFD模拟过程中模型和边界条件的合理性。这也表明当曝气与微通道湍流促进器结合在一起,更易于在微通道湍流促进器附近产生旋涡和加强流体的湍流程度,从而有效抑制膜表面滤饼层的形成,减缓浓差极化和减轻膜污染。     

气动乳化脱硫筒内气液两相流动的数值模拟

为直观地了解和分析脱硫筒内部气液两相的混合与流动规律,采用CFD仿真软件对某公司大型湿法脱硫塔内气动乳化脱硫筒内气液流动进行数值模拟,分析了加装湍流器、改变湍流器角度以及喷雾锥角对脱硫筒内气液两相流动混合的影响;选用可实现的k-ε湍流模型和DPM模型,结合SIMPLE算法对气、液两相进行数值模拟.模拟结果显示,增设湍流...     

湍流扩散方程数学解析的探讨

本文讨论了水流场中平流、分子扩散、湍流扩散、离散作用所引起的扩散物质质量通量的数学解析以及几种水质数学模型的应用条件。     

湍流场中颗粒破碎的数值模拟

在保证较好凝并的前提下最大限度地抑制颗粒破碎是湍流凝并技术的研究关键,通过CFD软件,选二维单扰流柱为研究对象,采用颗粒群平衡模型(PBM),通过UDF功能,分别将破碎核函数定义为常数、Laakkonen Breakage Kernels模型、分段函数,模拟湍流场中颗粒的破碎规律,旨在摸索一种适用于工程应用的颗粒湍流破碎模型和计算方法,为相关实验研究和工程设计提供参考。     

杭州市风、逆温的气候特征与大气污染

影响大气污染物扩散和稀释的主要因素有两方面。1.气象的动力因子——风和湍流。两者对污染物在大气中的扩散与稀释起决定作用。大气湍流是气流作无规则运动。风包括风向、风速。风向决定污染物迁移方向,风速大     

湍流环形通道热泳脱除可吸入颗粒物技术研究

湍流中PM 2.5粒子的热泳沉积是国际上研究热门课题.但目前单纯热泳沉积效率也不过20%左右.依据热泳基本原理,设计了一种新型湍流方环形双壁冷却式通道.计算表明,该类型通道比一般单管通道有着较高的可吸入颗粒物脱除效率.同时,利用湍流的沉积效率,加上热泳沉积效率,可以达到较高的总泳沉积效率.通过结构设计,可以提高可吸入颗粒物的脱除效率,是值得进一步探索的新路子.     

湍流环形通道热泳脱除可吸入颗粒物技术研究

湍流中PM2．5粒子的热泳沉积是国际上研究热门课题。但目前单纯热泳沉积效率也不过20％左右。依据热泳基本原理，设计了一种新型湍流方环形双壁冷却式通道。计算表明，该类型通道比一般单管通道有着较高的可吸入颗粒物脱除效率。同时，利用湍流的沉积效率，加上热泳沉积效率。可以达到较高的总泳沉积效率。通过结构设计，可以提高可吸入颗粒物的脱除效率，是值得进一步探索的新路子。     

烟气参数对细颗粒湍流聚并的影响

细颗粒湍流聚并技术是控制燃煤烟气中细颗粒排放的有效措施之一。为了研究烟气参数对湍流聚并效果的影响,在一种细颗粒湍流聚并器中分别对烟气流速、烟气温度、颗粒物浓度以及烟气含湿量进行实验测试。结果表明:烟气流速能显著增大聚并器内湍流强度,提高飞灰颗粒的聚并效率,烟气流速为16 m·s-1时,PM2.5聚并效率为44.51%;烟气温度在酸露点以上时,其对飞灰颗粒聚并效率的促进作用有限;颗粒物浓度越大,则烟道内单位体积的颗粒物数量越多,从而增加了颗粒间的碰撞概率,飞灰颗粒聚并效率明显提高,颗粒物浓度为35 mg·L~(-1)时,PM2.5的聚并效率达到52.48%;烟气含湿量较低时对飞灰颗粒聚并过程影响不大。     

科技书林一新葩——《薄层色谱及其最新进展》简介

《薄层色谱及其最新进展》乃张震南和周振惠两人汇10数年心血之就。本书不仅系统、精辟地推出了薄层色谱有关的(选择吸附剂、制板、点样、展开、检出、定量和纯制分离等)理论和操作技巧,而且几乎包括了最近数年来薄层色谱开拓的诸多新领域,例     

PCF型湿式脱硫除尘器入口结构优化

以PCF型湿式脱硫除尘器为物理模型,利用Fluent软件包,采用RNGк-ε湍流模型和SIMPLEC算法,对装置内三维流场进行数值模拟.模拟结果发现,原倾斜入口(A)的装置内烟气分布不均匀.提出了水平入口(B)、左入口(C)、右入口(D)3种优化结构,并分别对A、B、C、D入口装置内气流速度、湍流强度与压降进行了模拟分析.结果表明,C、D入口使装置内气流速度分布更加均匀,且增强了装置内湍流强度,但C入口会导致压降增加,因此最佳入口为D.最后,针对入口D装置中的低速区,模拟分析了30°、45°与54°3种不同切入角度,得出45 °效果最佳.     

非稳定状态下活性污泥法无约束条件最优控制的计算方法

本文首先简述了最优控制在动态系统控制中的重要地位,接着以非稳定状态下活性污泥法污水处理系统为研究对象,根据现代控制理论,建立了该处理系统的状态方程、无约束条件下的目标函数与最优控制数学模型。然后,提出了求解该处理系统最优控制数学模型中最优控制变量的计算方法,给出了相应的程序设计。最后通过实例展示了用计算机进行数植计算和绘图的计算过程与结果,进一步说明最优控制在污水处理系统控制中的应用价值。     

湍流与化学团聚耦合促进燃煤细颗粒物的清除

燃煤飞灰中的细颗粒物对人体和环境的危害很大,传统静电除尘器对细颗粒物的清除效率很低。在团聚室内设置湍流器件,改变颗粒的运动,同时喷入化学团聚剂进一步促进细颗粒物长大而清除。研究发现湍流团聚装置中涡片结构影响颗粒的流动,斜涡片比十字形涡片性能更优越;安装扰流柱后更有利于提高颗粒的数量清除效率。团聚室内颗粒浓度为3 g·m-3时,颗粒团聚清除效率最佳。在湍流与化学团聚耦合作用后,颗粒总质量清除率能达到53.6%,总数量清除率达到68.9%,但化学团聚剂对质量清除率的作用更为明显。     

湿法电除尘系统处理焦化厂拦焦烟尘

针对焦化厂烟尘高浓度、高温、高湿和高黏度的特征,采用湍流预洗涤塔和湿法电除尘器处理拦焦烟尘。通过中试实验采样分析,利用全因子设计考察烟气流量、湍流预洗涤塔填料高度和喷淋流量对系统除尘效果的影响。实验表明,填料高度和喷淋流量是影响除尘效果的显著项,拦焦烟尘经过湿法电除尘系统的处理,烟尘浓度为8.3 mg·m~(-3),系统除尘率达到99.9%。     

供气式低压射流曝气器结构优化数值模拟研究

以供气式低压射流曝气器为研究对象,运用流体力学分析(CFD)软件对其建立三维模型,用Fluent软件模拟分析其结构参数(一级喷嘴直径、二级喷嘴直径、混合室长径比)对混合室内湍流混合效果的影响。正交试验结果表明,对两相湍流混合效果的影响因素为:一级喷嘴直径混合室长径比二级喷嘴直径,最佳湍流混合效果的结构参数是一级喷嘴直径14mm、二级喷嘴直径46mm、混合室长径比4,结构优化后,混合室内气液两相的分布更均匀,混合效果更优。     

风障屏蔽作用的数值模拟

采用数值模拟的方法,研究了不同开孔率的风障对气流的屏蔽作用,通过比较其对风速和湍流强度的降低量,得出风障所应采用的最佳开孔率.     

絮凝体分形维数投药控制研究

依据分形理论,通过先进的图像分析处理技术,实现了对絮凝体分形维数的联机在线监测,试验证实分形维数可以很好地反映絮凝程度及其混凝处理效果,通过建立的混凝剂投加量、分形维数及沉后水浊度三者间的模糊控制模型,最终实现了对混凝剂投加量的自动控制与调节.