亚微涡旋的混凝作用研究

以粒子图像速度场仪(PIV)测得了Taylor-Couette反应器旋转内筒和固定外筒间的环隙流场图像.所得图像表明环隙间存在亚微尺度的涡旋.同时实验研究了在Taylor-Couette反应器环隙间不同涡旋形态下聚合氯化铝(PAC)对高岭土悬浊液的混凝效能.结果表明,在波涡流(WVF)形态范围内混凝效能达到了最大(50%以上),这可归因于涡的闭合特性及其随时间的膨胀和收缩.但在波涡流形态范围以外得到的混凝效能相对较低,可归因于相互连通的非闭合涡特性.

制冷空调仿真中的模型库研究

指出了制冷空调仿真软件研究开发中对模型表示与操作管理上存在的问题 ,在研究了模型表示方法与操作管理模式之后 ,结合制冷空调专业特点 ,提出了一种新的表示方法 ,并建立了一套模型操作管理的体系结构 ,解决了模型表示中模型与解程序不分的问题 ,为后续研究搭建了良好的体系框架 .

异波折板絮凝流场的特性分析

以折板单元作为模型,对折板波峰进口速度、折板长、折板夹角三因素的三水平进行正交试验(模拟),并通过网格质量检验和网格独立性检验,保证了数值模拟结果的可靠性。以面积平均有效能耗作为流场特性评价标准,确定了其中的折板絮凝最优流场,并通过典型流场区域的速度分布、有效能耗分布,对最优流场特性进行分析。

同波折板絮凝效果与流场模拟分析

以原水浊度去除率为指标,通过絮凝实验确定了同波折板絮凝池的最佳水力条件。絮凝实验结果表明,折板进口速度为0.0113m·s-1(对应流量为300 L·h-1)时,絮凝效果最好,为絮凝最佳水力条件。以涡量、紊动动能及有效能耗为流场特性评价指标,将对应折板进口流速下的絮凝反应流场进行数值模拟,分析了不同折板进口流速下的流场特性,并指出了最佳水力条件下流场的优越性。对比分析表明,最佳水力条件下的絮凝流场的涡量、紊动动能及有效能耗值均处于中间水平;在能量输入足够的情况下,絮凝段能量输入衰减速率的合理性决定了絮凝流场的优越性。涡量的衰减速率控制在42%与32%左右为宜,紊动动能的衰减速率控制在79%与71%左右为宜,有效能耗的衰减速率控制在63%与34%左右为宜。

异波折板流场模拟分析与结构优化

基于FLUENT技术,以连续方程、Navier-Stokes方程及k-epsilon湍流方程作为流动基本控制方程,对异波折板絮凝反应流场进行了数值模拟,并通过网格独立性检验,保证了模拟结果的真实性.以流场速度分布、紊动动能、有效能耗作为评价标准,根据数值模拟提出了不同絮凝段的最优折板单元组合.结果表明,夹角90°的短折板适宜于絮凝前段,而夹角120°的长折板更适宜于后续絮凝段.在此基础上建议对絮凝前段的折板单元进行结构优化,在每个折板单元中心增设菱形扰流板,用以增强折板内流场紊动动能,提高有效能耗相对比例.优化后折板内的流场面积平均紊动动能可由2.75×10-3m2·s-2提高到3.83×10-3m2·s-2;面积平均有效能耗可由4.70×10-3m2·s-3提高到7.74×10-3m2·s-3.该优化将有利于营造更优越的水力条件从而提高絮凝效率.