MBR系統(tǒng)多相流動的試驗研究與數(shù)值模擬.pdf

1、膜生物反應(yīng)器(MBR)技術(shù)日益成熟并被越來越多的應(yīng)用于水處理行業(yè)中，在國內(nèi)現(xiàn)有的關(guān)于膜生物反應(yīng)器的研究多集中在膜污染控制與MBR的應(yīng)用方面，而對反應(yīng)器內(nèi)水力學(xué)特性研究較少。論文以MBR反應(yīng)器為研究對象，分別使用粒子圖像測速技術(shù)(PIV)和計算流體力學(xué)技術(shù)(CFD)對MBR系統(tǒng)中多相流流場進(jìn)行了測定與模擬:依托粒子圖像測速技術(shù)，開發(fā)了一套針對MBR反應(yīng)器流場測試系統(tǒng)，通過測定試驗，研究了不同曝氣強(qiáng)度及不同進(jìn)水流量條件下的液相流場特征;使用

2、FLUENT軟件建立了多相流混合(Mixture)模型，研究了MBR系統(tǒng)中多相流數(shù)值模擬方法，對不同邊界條件下反應(yīng)器內(nèi)氣、液、固三相的流動結(jié)構(gòu)與特征進(jìn)行了模擬與分析。
　　論文主要研究成果如下:
　　(1)研制出一套基于數(shù)字粒子圖像測速的MBR反應(yīng)器流場測試系統(tǒng)，對MBR系統(tǒng)全場流動進(jìn)行了測試，克服了常規(guī)流場測量方法無法獲取區(qū)域流動同步信息的缺陷;
　　(2)采用粒子圖像測速技術(shù)對MBR反應(yīng)器內(nèi)流場流速進(jìn)行測量。結(jié)果表

3、明:液相流場豎直速度受曝氣強(qiáng)度影響較大，曝氣強(qiáng)度越大則其豎直速度越大;液相流場水平速度受進(jìn)水流量影響較大，進(jìn)水流量越大則水平速度均值越大;
　　(3)建立膜生物反應(yīng)器多相流混合模型，利用計算流體力學(xué)軟件對MBR反應(yīng)器內(nèi)流場模擬。結(jié)合PIV試驗實測數(shù)據(jù)驗證模型，液相速度相對誤差為1.3％，固相濃度相對誤差小于1.7％，模擬結(jié)果能夠較好的反映出反應(yīng)器內(nèi)流場的總體特征，說明該模型可以較好揭示出MBR系統(tǒng)多相流場的運(yùn)動規(guī)律;
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