上升流速对三相分离器分离效果影响的三维稳态模拟

以Eulerian多相流模型为理论框架,利用计算流体力学(CFD)技术对厌氧反应三相分离器中USAB反应器在不同设计流速下的固、液、气三相三维流场以及分离效率进行模拟分析,模拟中采用的5种设计上升流速分别为：0.50、0.75、1.00、1.25、1.50m/h。模拟结果表明：设计上升流速对反应器内部流动的影响明显,实际的液相平均流速约为设计上升流速的3倍左右,气相的平均流速比液相的高约10%;固相平均速度比设计上升流速低,约为其1/2弱,固相的最大垂直上向流速与设计上升流速完全一致。低的设计上升流速下的固、气分离率略高于高的上升流速情况,分离率差别小于2%。实际工程试验表明,理论模拟值与实测值相对误差在8%以内。     

灌溉方式对土壤中水分运动影响的模拟研究

在温室生产中,作物需要的水分主要依靠滴灌和喷灌方式供给,为了解在不同灌溉方式下土壤中水分运动的规律,以Navier-Stokes方程为框架、运用CFX流体动力学分析软件对滴灌和喷灌方式下水分运动情况进行了三维稳态模拟,模拟中设单位时间内供水量相同.模拟结果显示:灌溉方式对土壤中水分运动和分布有重要作用.在滴灌下,水分主要集中在作物根系区域,水分利用效率高.土壤水分呈近球状分布,随着灌溉时间的增加,球形边界逐渐模糊并向土壤深层延伸.在喷灌下,土壤水分一层层向下渗透,水分含量呈从上往下逐步递减,在每一层中的水分含量相对均一,在相同灌溉量下水分接触土壤量比滴灌时少.     

自然通风下栽培番茄的单栋温室内气流场稳态模拟

从N av ier-S tokes方程出发,运用CFX软件对外界风向与屋脊平行和相夹45°两种情形下温室内气流场进行了稳态模拟研究。结果显示,对于前者,气流从山墙门和侧窗的上部进入,从侧窗的下部流出,气流在温室内沿中心纵截面分布的对称性较好,在温室的后半部气流逐渐扩散,紊流加强;对于后者,气流从山墙门和迎风侧窗处进入,两股气流相遇后受棚面形状及作物的影响而形成各种涡流,最后从背风侧窗处流出。气流在接触到栽培作物时流速迅速减小,作物冠层边界受到周围空间气流的影响,但在作物冠层内受周围空间气流影响不大。     

内遮阳网对连栋温室内自然通风流场影响的稳态模拟

以Navier—Stokes方程为模型基础，运用CFX软件对华东地区三连栋塑料温室在配置内遮阳网后室内自然通风气流场进行三维稳态模拟，外界风向取平行于温室的屋脊方向。模拟结果显示，在设置内遮阳网后，两侧栋内气流流速明显降低，尤其是顶窗开向对面侧侧栋内，气流平均速度只有外界风速的1／6左右，不及无遮阳网时的一半；在遮阳网覆盖下温室中间栋气流流态变化不大，流场略偏向顶窗开向侧方向。顶窗开向对面侧气流流动的均匀性有所改善，但平均流速下降，环流不太明显，静止区域小，尤其是下部区域。在顶窗开向侧侧栋内，气流虽仍集中在温室中上部区域，但均匀性有所提高；侧窗和山墙门进风对温室内气流场流态的影响作用较大，而顶窗使得遮阳网上部的气流流动得到明显加强。     

回流缝宽度对三相分离器分离效果影响的模拟

为探索厌氧反应器中三相分离器污泥回流缝对分离器内流场及气、液、固三相分离性能的影响,以Eulerian多相流模型为理论框架,利用计算流体动力学(CFD)技术对厌氧反应器及三相分离器中的气、液、固三相三维流场以及分离效率进行了模拟分析,模拟中采用工程上常用的80、95、110、125、140 mm回流缝宽度。模拟结果表明:三相分离器内部的三相流速大大高于反应器的设计上升流速,其中固相平均流速相对较高;三相分离器内部液相流场以环流为主;污泥回流缝宽度对气、液流动相影响小,对固相影响则相对较大;三相分离器对固相的分离效率较高,混合液经过一层挡板的固相分离率均大于87%,而气相的分离率最低在60%;污泥回流缝宽度越宽、各单层的气、固相分离效率下降,通过三相分离器最上层沉淀区域的补充,混合液中的固相基本上能达到完全分离,而气相在回流缝宽度为95 mm左右时分离效率最高。     

pH对水葫芦净化养殖废水效率的影响研究

水葫芦是一种能有效净化污水的维管束水生植物,在不同的水体其净化效率并不相同。本文探索养鳖废水不同的pH值对水葫芦去污速率的影响。试验中废水的pH值调节在:①pH=6.5～5.5;②pH=7.5～6.5;③pH=8.5～7.5;④直接排放的养鳖废水。检测指标包括总磷(TP),总氮(TN),化学需氧量(COD),水葫芦生物量等。结果显示:pH在7.5～6.5之间水葫芦净化效率相对较高,直接排放的养鳖废水随着停留时间的增加pH值逐渐降低,在水葫芦净化过程中可适当延长废水在净化池中的停留时间,使得pH值下降至净化效率较高的区域值之后以获得较好的净化效果。