垃圾渗滤液用厌氧反应器布水器CFD数值模拟

本文针对垃圾渗滤液用厌氧反应器采用的枝状、环状、网状布水器建立流场,分别模拟废水进入布水器后的流动状态,探讨了不同布水器结构形式及支管出水角度等主要参数对布水效果的影响。模拟结果表明,环状布水器中各出口流量分布最为均匀,且当支管与环形主管间的夹角增大时,各出口流量进一步变得均匀。当支管与主管轴线夹角为60°时,布水均匀性最好。

圆盘布水器对储热水罐性能影响的数值分析

斜温层储热水罐是大型太阳能集中供暖系统的关键设备,布水器作为斜温层储热水罐重要的元件,其结构参数对罐内斜温层厚度与㶲效率具有重要影响。对圆盘型布水器开孔个数、开孔直径、布水器半径、储热水罐高径比等结构参数对储热性能的影响进行数值分析并设计正交试验。结果表明:各因素对系统㶲效率影响敏感性依次为孔径13.96%、开孔数7.72%、高径比3.92%、圆盘半径0.66%,当孔径为250 mm、开孔数为72个、高径比为1.9、圆盘半径为5 m时,理论上系统㶲效率最大。

基于TMAH废水的厌氧反应器螺旋布水器性能研究

以CFD流体软件为工具,以TMAH废水处理厌氧反应器为分析对象,模拟其内部的流动,提出了一种螺旋布水器。研究螺旋布水器形成的螺旋流态,分析螺旋布水器的布水孔对反应器流场和性能的影响。结果表明,布水器中布水孔斜置可在反应器内部形成螺旋流场,其对底部的扰流、吹起沉降污泥的性能远强于垂直向下的布水孔,布水孔60°左右斜置时的布水器吹起沉降污泥的能力最强;布水孔与反应器底面的相对位置决定流体形态及布水器吹起沉降污泥的能力;布水孔数量对反应器内流体速度的平均值和分布均匀度有一定的帮助。

新型扩口式布水器大流量小温差释能过程的CFD模拟研究

聚焦数据中心应急供冷,对采用新型扩口式布水器设计的蓄冷罐在大流量小温差工况下的释能过程进行了数值模拟研究,得到了释能过程的温度场和温度变化曲线,计算了斜温层量纲一厚度和释能效率。并将数值模拟结果与理想模型及实际项目监测数据进行了对比,验证了该新型扩口式布水器的工作性能。

环状管网布水器的水力设计

厌氧反应器UASB在实际运行中 ,其底部的布水器经常出现堵塞 ,从而造成了配水的不均匀 .为了提高处理效果 ,根据布水器的特点及环状管网的水力计算原理 ,并考虑布水器所必须涉及的局部阻力 ,利用有限单元法进行水力计算 ,指出结构尺寸上存在的不足 .应用实例表明 ,该计算结果较为合理 。

冷却塔布水器的优化设计

针对冷却塔布水管上端点喷孔的流量比中间喷孔的流量大的现象,提出了新的解释,认为是离心力产生的结果。通过计算对比证实了这个解释,建立了以离心力存在条件下的冷却塔布水器优化设计的数学模型,特别适合设计直径大、转速快的旋转布水器。

线源入渗仪布水器水力特性的理论分析与试验

布水器是土壤入渗线源测量方法的重要组成部分。该研究提出了一种线源布水器的新型材料与结构。布水器采用特殊的海绵材料制作。从理论上对理想布水器的材料要求进行了深入地分析。在此基础上,选用合适的海绵材料进行试验以确定布水带材料。采用离心机测量了所选用的海绵材料-103^-105 Pa范围内的水分特征曲线。这种材料中的含水量与水吸力之间具有很好的幂指数关系,相关性系数R2=0.948,在低水势时,含水量维持在很低的水平,当水势增加时含水量几乎维持不变。当水势超过一定值后,含水量随着水势的增加急剧增加。用水势连续的概念,分析了水在布水器和土壤界面运动的特征,说明试验中所选用的海绵在水力特征上是理想的布水器材料。给出了布水器的结构。用制作的布水器进行室内试验,地表湿润面积推进过程具有非常好的线性,验证了对布水带水力特性的分析以及试验得到的材料水动力学数据,说明了线源布水器的可行性。该研究将有助于土壤入渗线源测量方法的实际应用,也为相关的研究提供借鉴。

新型单孔旋转布水器的研究与设计

分析了传统多孔布水设备存在的一些固有缺陷,提出新型单孔旋转布水结构。通过建立相应的等效模型,推导出了布水器结构、流量、水压等设计计算公式。引入中央旋转水管和布水横管并配合步进电机的有效控制,使布水器布水更均匀、工艺更简单和调控更灵活。

基于Fluent的新型布水器的设计与分析

针对传统多孔布水器布水不均匀、布水口易堵塞的现象,提出了双臂单孔的新型布水器的设计。该结构包括中央旋转水管和可调控的布水横管,中央旋转水管带动端部的布水横管实现圆周运动,使圆形水池内污水均匀覆盖。建立了布水器的数学与运动学模型,利用Fluent对不同扩散角的喷嘴内外流场进行数值模拟,优化喷嘴参数,使新型布水器达到预期的布水均匀效果。

间接发冷却器中布水器对传热传质的影响

通过理论计算和工程实际验证了在蒸发冷却空调中 ,间接蒸发冷却段布水器对水膜均匀分布及对传热传质效果的影响 。

去离子冷却水系统布水器的数值模拟及试验研究

稳态强磁场实验装置(Steady High Magnetic Field Facilities,SHMFF)的运行需要10℃以下的去离子水带走磁体内的热负荷。通过优化蓄冷罐内的布水器类型和尺寸提高分层蓄冷效率,增加磁体装置的运行时间,在理论指导下以设计计算为基础选取5种径向型布水器,且采用数值模拟的方法研究了同一蓄冷罐内八角型和径向型布水器的斜温层厚度。定义布水效率的计算方法,并以布水效率为评价指标,分析了布水器的布水效果。研究表明:相同Re下径向型布水器的布水效果优于八角型,更易形成稳定的斜温层;相同出口流速型号为200-7.5径向型布水器的布水效率为89%;而型号为375-4的径向型布水器的布水效率为84.2%;径向型布水器的径高比是影响蓄冷罐内斜温层厚度的重要因素。研究成果可为蓄冷系统径向型布水器的优化设计提供指导依据。

新型单孔旋转布水器的步进电机控制

针对新型单孔旋转布水器,在相应的等效模型基础上,利用步进电机来控制其布水横管的 旋转,以满足更好的布水均匀性和更强的调控性。

旋转布水器布水均匀性探讨

本文通过建立布水横管水流微分方程,导出计算横管内压力线无量纲公式,分析常用经验公式的不足,提出计算布水孔间距的新方法,并进行了试算,结果表明,布水孔间距与经验公式计算的孔距存在一定差异,用本文中的方法可以达到布水均匀的目的。

冷却塔布水器的改进及应用

冷却塔旋转式布水器经常发生喷孔堵塞或轴承损坏等故障,冷却水在填料上分布不均匀,降低了冷却效果,从而降低装置的换热效果,不利于装置的平稳运行。本文分析了旋转式布水器发生故障的原因,提出了改造成固定式布水器的方案,并着重介绍了螺旋喷嘴在冷却塔上的应用。改造后冷却塔冷却效果得到很大提高。

单孔旋转布水器的设计与计算

在传统布水器的基础上 ,提出了新的单孔旋转布水器 ,建立了相应的等效模型 ,推导出布水器设计计算公式 。

多孔布水器蓄冷水槽性能影响因素分析

自然分层蓄冷水槽中的出流流动是多孔平行射流流动,决定蓄冷效率的因素是布水器的性能及蓄冷水槽的几何因素。首先对布水器的性能进行了分析,通过对单孔出流控制方程组进行数量级分析得到了无因次方程组;对无因次方程组的分析得到了影响布水器出流性能的决定因素是Re数和Fr数,并且指出Re数和Fr数中应选择单孔的几何尺寸作为定型尺寸。进一步对蓄冷水槽出流流动的影响因素进行了分析,指出蓄冷水槽的几何因素对蓄冷效率有影响。

温度分层型水蓄冷槽布水器的斜温层试验分析

为了分析温度分层型水蓄冷槽中布水器的开口间距和直径对温度分层的影响,对四种不同开口间距的布水器在充放冷过程中的温度分布以及两种口径布水器在充冷时蓄冷槽的温度分布。试验结果表明,孔口开孔直径和开口间距对温度分布有很大的影响,在相同流量下,空口开口直径大的布水器比开口直径小的布水器形成的斜温层更薄、更稳定;开口间距与开口高度比值在1～2之间的布水器的蓄冷效果较好。

新型塔滤布水器

塔式生物滤池(塔滤)对有机废水、尤其是高浓度有机废水中的有机物去除效果甚佳。目前塔滤普遍采用旋转式布水器和固定式喷咀两种布水系统。设计者常常为二者的性能不稳定所困挠。

自然分层型水蓄冷槽布水器速度场的模拟

介绍了自然分层型水蓄冷技术的国内外研究现状,针对影响蓄水槽蓄冷效果的布水器的结构进行研究。采用CFD商业模拟软件FLUENT,针对八角形布水器支管上不同孔径和不同开孔个数建立模型,模拟其蓄冷过程中出口速度的分布,比较不同类型布水器的出流速度特性,并进行比较分析,优化布水器的设计。模拟结果表明,在相同的流量下,随着开孔个数的增加,孔口出流速度越来越小,各个孔口的出流速度趋于平衡状态,开孔个数多的布水器比开孔少的布水器易于达到平衡;孔口出流速度还与孔径与管径的比值有关,随着孔径与管径比值的增加,即孔径越大,孔口出流速度越小,但从模型中可以看出孔径与管径比值为0.4时,出口流速是最均匀的,更易于达到平衡。