CFD在水处理反应器研究中的应用进展

计算流体动力学(CFD)已在水处理反应器研究中得到了较为广泛的应用。本文综述了CFD技术在固液分离反应器、生物处理反应器以及化学处理反应器研究中的应用现状,并指出了应用中所存在的不足,进而提出了CFD应用于水处理反应器模拟中有待进一步研究的问题。     

计算流体力学数值模拟方法的探讨及应用

计算流体力学数值模拟方法可用于各种流体的绕流特性分析,在大跨桥梁、水利工程、土木工程、航空航天等领域均有着广阔的应用前景。将此方法与传统的风洞试验方法进行了对比分析,对计算流体力学数值模拟方法的特点、应用领域及基本方程等进行了阐述。通过具体算例,探讨了计算流体力学软件Fluent关键参数的设置,并将数值模拟的计算结果与风洞试验结果进行了分析比较。结果表明,Fluent计算结果与风洞试验结果在分布规律上完全一致,在建筑物表面各点的风压分布上,也吻合的较好。     

膜生物反应器的实验研究及在水处理中的应用

膜生物反应器的实质是由膜组件和生物反应器两部分组成，通过强化生化反应的水处理新技术，本介绍了膜生物反应器(MBR)的水处理机理、特点、应用类型、存在的问题，以及膜生物反应器在水处理中的应用情况。     

计算流体力学在低水头水轮机水流模拟中的应用

随着人们环境意识的增强，面对来自新的环境法律法规和社会责任的压力，能源供应商开始将注意力转向可再生能源。目前世界上最易使用的可再生能源是太阳能，风能和水能。     

数值模拟在水工模型试验中的应用

利用计算流体力学方法对水工模型试验中需要获取的泄流能力、流速、压力等水力学参数进行数值计算,结果与实测数据符合较好,表明可以利用数值模拟解决水工模型试验中的部分水力学问题,并可以作为水工模型试验的一个补充,为对泄水建筑物体型合理性的判断和优化提供依据。     

基于Fluent的直管式旋桨反应器三维流场的数值模拟

运用计算流体力学（CFD）软件对新型直管式旋桨反应器进行流场模拟。用Gambit建立三维实体模型,采用多重参考系法（MRF）和标准κ-ε双方程模型对反应器内液相流场进行模拟,运用Tecplot对计算结果进行后处理。结果表明：计算所选模型能较准确地模拟反应器内的流场分布,反应器内最大流速和湍动能分布在桨叶端部附近,流体的整体流动趋势以环流为主,有利于不同区域内物料的均匀混合;相比于单一桨叶反应器,该多组合桨叶反应器能提供更大范围的紊动流场。在模拟物为水体的情况下,本反应器对应的最佳转速是40 r/min,并提出反应器在水环境中的应用方法。     

流体力学在流场计算中的作用浅析

流场计算是许多工程技术领域研究的重要方向,利用它可以设计、优化一些产品或工程,从而保证更加安全、高效的生产,以达到指导生产实践的目的.在进行流场计算的过程中,流体力学起着至关重要的作用.本文举例说明,并结合相关流体力学知识及研究现状和课题实践,浅析了流体力学在流场计算中的作用.结论表明,流场计算离不开流体力学,流体力学是流场计算的基础.     

湍流模型在船舶计算流体力学中的适用性研究

采用CFD 技术研究船舶黏性流场,能提供迅速的、准确的和低成本的船舶水动力性能以及全面、精细的流场信息预报结果,将有望成为船舶航行性能预报和优化的主要手段之一.通过总结前人对各种湍流模型在流场计算中的应用研究,对船舶CFD中湍流模型的选择方法进行了讨论.并采用标准k-ε模型、RNG k-ε模型、Realizable k-ε模型、标准k-ω模型及SST k-ω 模型分别对集装箱船、油船和散货船绕流流场进行了数值计算,通过对流场分析及与试验结果比较得到了一些有意义的结论.     

计算流体力学在泵站集水池结构设计和优化中的应用

本文利用CFD软件FLUENT对三对集水池中泵放置位置做了优劣比较,模拟结果与实际相一致.给出一集水池实例,对满负荷工作状态的流场进行了模拟,指出原有结构设计形成的流态不是非常合理,并进行了优化改进.     

基于CFD方法的竖井贯流泵装置进出水流道优化设计

运用计算流体动力学方法,基于雷诺时均Navier-Stokes方程和标准k-ε湍流模型,针对通吕运河水利枢纽工程贯流泵装置特征扬程和设计参数对全流道进行数值模拟,在给定的水位资料和土建控制尺寸范围内,对竖井贯流泵装置进、出水流道进行了CFD分析和水力设计优化。通过对三种不同竖井宽度的进水流道内部流态分析、水力损失计算和泵装置效率预测,优选竖井最大宽度确定为5.4 m,该方案设计工况下进水流道水力损失为0.053 m。通过对三种不同出水流道设计方案内部流态分析、对水泵的效率影响和水力损失计算,上翘角对直管出水流道内部流态、水力损失和泵装置效率产生一定的影响,对比分析采用底部上翘角为3.56°的直管式出水流道具有较优的水力性能,且采用该方案时挡土翼墙高度可减少约1 m。竖井贯流泵装置内流CFD分析与进出水流道优化设计可为同类型泵站的设计提供优化参考。     

解析结构模型在中水工艺优选系统模型中的应用

在中水工程的设计中,工艺方案的选择过程是复杂的,限制条件相互关联、相互制约,给决策分析带来很大困难。本文打破传统工艺优选模型的局限,通过解析结构模型论述了中水工艺与其它相关因素在宏观上的联系,建立了综合考虑经济评价、技术评价和操作管理评价三方面指标的工艺优选系统模型,并且从理论上实现了处理单元间的优化组合问题。     

基于CFD技术的臭氧给水处理工艺研究进展

回顾了目前应用CFD技术对臭氧给水处理工艺的研究情况。从前人的研究成果来看,大多数的研究以臭氧接触池为对象,研究内容主要针对池内出现的回流、死水区问题而进行池型结构的优化,结果发现优化水力结构可提高池内的气液接触效率,并使流态更接近理想推流。部分研究涉及池内臭氧衰减及有机物降解反应的探索,多数结论认为臭氧衰减符合一级反应动力学,有机物降解则为二级反应,但反应机理须视具体情况而定。基于对现在的研究进展及CFD应用前景分析,未来的研究方向将是对于池内有机物降解及相关化学反应机理的进一步研究,以及建立更为全面的处理工艺运行评价指标。     

现代化水网建设与水资源优化配置研究

我国南水北调东线山东段、山东胶东调水等工程的相继开工建设，为山东省当地水、黄河水和长江水联合运用提供了难得的契机．结合跨流域调水工程，就山东省现代化水网建设及利用该系统进行水资源优化配置加以研究．在确定出水资源系统网络概化图的基础上，建立了山东省水资源供需平衡计算机模拟模型，按照现状年、2010年和2030年共3个水平年不同调水方案下的6个方案进行了模拟计算，为新时期山东省水资源开发利用决策提供了科学依据．     

城市给水系统优化调度研究

用水量预测研究和给水管网数学模型研究是优化调度的基础,用水鼍预测模型是在分析城市用水量序列数据模式的基础上,综合利用统计回归的方法建立的数学表达式;给水管网数学模型是建立水厂出厂压力和流量与管网测压点之间的经验数学表达式,它反映了给水系统的运行工况.优化调度模型的建立和求解是优化调度的核心.     

应用图论及广义简约梯度法进行压力管网优化设计

广义简约梯度法(GRG)是非线性规划算法中最有效的算法之一，本文把图论应用于广义简约梯度法优化的过程中，使输入简便，计算简化，应用GRG算法对武汉市的汉阳管网进行了模拟优化设计，并对管段的计算管径用线性规划法进行标准化，取得了满意的结果     

污水处理厂污泥厌氧消化优化设计与运行探讨

对国内典型的污水处理厂污泥厌氧消化系统进行调研发现,厌氧消化系统的运行管理尚存在诸多问题。在总结白龙港污水处理厂污泥厌氧消化调试与运行管理经验的基础上,针对厌氧消化工艺存在的普遍性问题,提出了厌氧消化系统设计和运行管理方面的建议,以促进工艺设计优化,提高运行管理水平。     

含沙河流中混流和轴流式水轮机优化设计及其软件包的开发

本文以流体动力学理论为基础，研究水轮机中的沙水运动，对含沙河流中水轮机的水力优化设计进行理论研究，并在Windows98和VisualC 6.0的软件环境下对此优化设计进行了软件包开发。     

CFD在风洞循环水槽设计中的应用

上海交通大学在建的风洞循环水槽设备由低速风洞和循环水槽两部分组成,由于该实验设施的独创性使得设计上存在诸多难点.本文采用CFD数值模拟,探讨提高串列式双试验段风洞的流场指标的方法,预测因地基沉降造成的水槽倾斜对循环水槽计测部流场的影响.风洞风扇段的计算结果与实验数据吻合良好.风洞内部流场的整体模拟再现了流动分离等现象,而在扩张段中安装分隔板有效地抑制了流动分离,显著提高了试验段流场的均一性.旁路风道拐角处导流片采用双圆弧型时效果较佳.循环水槽倾斜影响研究结果表明稍大的倾角可以引起计测部波面的较大变化,且计测部末端有气泡产生,而在微小倾角时,波面变化不明显,可正常进行试验.