人工湿地数学模型模拟与应用

人工湿地生态系统具有投资低、出水水质好、抗冲击力强、增加绿地面积和操作简单等优点,在国外得到了较好应用。综述了人工湿地净化技术及湿地模型的研究进展,重点介绍了国外已经成功验证与应用的3种人工湿地模型的开发情况。同时应用某人工湿地的实测数据,通过对模型的验证和率定,表明模型在评估湿地功能和优化设计上的实用性。最后,对人工湿地模拟模型的应用前景及存在问题进行了评述。

微污染水活性炭吸附的数学模型

本文以博哈特（Bohart）和亚当斯（Adams）方程为依据进行计算推导，结合连续进水活性炭模型实验，得出活性炭吸附高度、工作周期、吸附效率、污染物去除率等重要设计参数之间的关系，为活性炭的工程设计提出了一套计算方法和设计程序。

人工湿地污水处理技术原理与数学模型

介绍了人工湿地基质、植物和微生物去除污染物的机理与研究现状,着重从植物对基质的影响、植物的气体输送及根际氧气释放、植物对污染物的摄取、植物对碳源的释放、植物蒸腾作用等角度,探讨了植物在污染物去除过程中的作用;根据人工湿地数学模型的发展历程,依次介绍了衰减方程、一级k-C*动力学模型、Monod动力学模型和箱式机理模型的构建方法,分析了各种人工湿地数学模型的特点和约束条件,指出机理模型是未来人工湿地数学模型研究的发展方向.

超声辅助磨料流加工的材料去除机理及参数研究

超声辅助磨料流加工是将超声加工与磨料流加工结合在一起的新型光整加工技术。为了进一步提高超声辅助磨料流的加工精度和加工效率,从材料去除机理的角度出发,建立了单磨粒的力学模型。通过Box-Behnken响应面实验对影响表面质量和加工效率的重要参数进行了研究。结果表明:与传统的磨料流加工相比,超声辅助磨料流获得了更好的表面质量和更快的加工速度;材料去除量和表面粗糙度变化率受超声频率扰动的影响最大;在一定范围内,随着超声频率的增大,表面精度先提高后降低,加工效率则不断提高。

污水回用中的循环浓缩水质模型与污水回用率

污水回用中因循环浓缩,存在着水质变差问题.探索其变化规律,定量确定运行参数,做到既节水又保证回用水质合格、稳定,具有重要理论和实用意义.通过数学归纳法推导出一个循环浓缩水质数学模型和计算杂用水质和污水回用率的公式.应用该模型,以厕所污水回用为例,就污水水质、污染物去除率、处理水质和杂用水质标准对杂用水质、污水回用率的影响进行讨论.结果表明,在符合城市杂用水水质标准的前提条件下,分别按生化需氧量、浊度、氨氮及色度等水质指标计算得出的污水回用率是65 3%,82 9%,57 5%和37%.在厕所污水回用中,色度为水回用率的限制指标.由于色度指标的限制,经计算水循环厕所的污水回用率一般不宜超过40%.

液体喷射抛光技术研究

液体喷射抛光(FJP)技术是近几年提出的一种新型光学抛光工艺,本文简介了这种抛光技术的原理,介绍了我们的研究结果,其中包括在抛光机理方面提出抛光液中磨料粒子的径向流动对工件产生的径向磨削剪切作用是材料去除的关键;建立了较完善的描述FJP过程的数学模型;提出了获得较理想工作函数的方法;得到了求解时间驻留函数的一种算法;另外还研究了不同FJP溶液及一些工艺参数对样品表面粗糙度的影响、被抛光材料特性对材料去除率及表面粗糙度的影响等。结合这些研究建立了一套非球面数控液体喷射抛光设备和相关工艺,并利用其对实际非球面做了数控抛光实验,最后得到其截面的误差优于0.15μmPV,表面粗糙度Ra达到2.25nm,实验结果表明此技术可用于非球面的数控抛光。

苏州河梦清园人工湿地净化效果模拟研究

人工湿地数学模型和计算机模拟在国内外逐渐成为评估湿地污染物去除效果的有效工具。为可靠有效的预测较大型人工湿地对各污染物的长期去除效果，科学优化人工湿地的设计方法，深入系统和定量化研究人工湿地对各污染物的去除机理，采用美国陆军工程兵团开发的PREWET湿地模型软件，通过将城市大型人工湿地_苏州河梦清园的TSS、BOD，TN和TP出水实测结果与模拟值比较，以及调整参数对模型进行率定和验证，对人工湿地处理过程进行了模型模拟研究，取得了较好的预测结果。讨论了人工湿地的优化设计。

磁流变抛光表面粗糙度建模与仿真

为研究磁流变抛光表面粗糙度与工艺参数之间的关系,本文建立数学模型并进行了求解验证。通过分析磁流变抛光技术的原理以及磁流变抛光过程中的材料去除机理,结合Preston方程建立磁流变抛光力学模型。分析工件表面受到的正压力,依据磁流变抛光机理对氧化锆陶瓷工件理论模型的流体动压力和磁场产生的磁化压力进行求解分析,具体化磁流变抛光的力学模型,解得正压力。对磁流变抛光的表面粗糙度进行建模,依据单颗磨料的材料去除作用模型建立磁流变抛光的表面粗糙度数学模型,分析抛光过程中影响表面粗糙度的具体因素,并通过MATLAB软件对方程进行仿真求解,得到磁场强度和磨料粒径对表面粗糙度的影响规律。结果表明,表面粗糙度和工件的压入深度存在一阶线性关系;当磨料粒径固定不变时,表面粗糙度随着磁场强度的增大而增大;当磁场强度固定不变时,表面粗糙度值与磨料粒径之间呈现正比关系。通过实验证明了模型和仿真结果的准确性,仿真分析得到的磁场强度与磨料粒径的关系,磁场强度与表面粗糙度之间的关系与实验一致,确定的磁场强度合理范围为0.4T左右,磨料粒径在2.5μm左右。