MBR系統(tǒng)多相流動(dòng)的試驗(yàn)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(guó)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(duì)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(duì)象，分別使用粒子圖像測(cè)速技術(shù)(PIV)和計(jì)算流體力學(xué)技術(shù)(CFD)對(duì)MBR系統(tǒng)中多相流流場(chǎng)進(jìn)行了測(cè)定與模擬:依托粒子圖像測(cè)速技術(shù)，開發(fā)了一套針對(duì)MBR反應(yīng)器流場(chǎng)測(cè)試系統(tǒng)，通過測(cè)定試驗(yàn)，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(chǎng)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(duì)不同邊界條件下反應(yīng)器內(nèi)氣、液、固三相的流動(dòng)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(cè)速的MBR反應(yīng)器流場(chǎng)測(cè)試系統(tǒng)，對(duì)MBR系統(tǒng)全場(chǎng)流動(dòng)進(jìn)行了測(cè)試，克服了常規(guī)流場(chǎng)測(cè)量方法無法獲取區(qū)域流動(dòng)同步信息的缺陷;
　　(2)采用粒子圖像測(cè)速技術(shù)對(duì)MBR反應(yīng)器內(nèi)流場(chǎng)流速進(jìn)行測(cè)量。結(jié)果表

3、明:液相流場(chǎng)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(chǎng)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(jì)算流體力學(xué)軟件對(duì)MBR反應(yīng)器內(nèi)流場(chǎng)模擬。結(jié)合PIV試驗(yàn)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)驗(yàn)證模型，液相速度相對(duì)誤差為1.3％，固相濃度相對(duì)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(chǎng)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(chǎng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律;
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