| 摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第11-17页 |
| 1.1 研究背景 | 第11-13页 |
| 1.1.1 水资源现状、水污染及应对措施 | 第11-13页 |
| 1.1.2 曝气技术对水质的改善 | 第13页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第13-15页 |
| 1.3 存在问题 | 第15页 |
| 1.4 研究的内容 | 第15-17页 |
| 2 基本理论 | 第17-25页 |
| 2.1 单相流数学模型 | 第17-21页 |
| 2.1.1 湍流理论以及数值模拟方法 | 第17页 |
| 2.1.2 湍流控制方程 | 第17-20页 |
| 2.1.3 流体中的受力分析比较 | 第20-21页 |
| 2.2 多相流数值模拟方法 | 第21-24页 |
| 2.2.1 两相流体模型的基本理论 | 第21-22页 |
| 2.2.2 多物理场的问题 | 第22页 |
| 2.2.3 气泡流理论以及方程 | 第22-24页 |
| 2.3 Comsol Multiphysics 计算平台 | 第24-25页 |
| 3 气泡流模型及边界条件的验证模拟 | 第25-33页 |
| 3.1 研究内容 | 第25页 |
| 3.2 气泡流模型的验证 | 第25-30页 |
| 3.2.1 三维模型示意图 | 第25页 |
| 3.2.2 物理场的确定 | 第25-26页 |
| 3.2.3 物理模型 | 第26页 |
| 3.2.4 网格无关性检验 | 第26-27页 |
| 3.2.5 边界条件的确定 | 第27页 |
| 3.2.6 流场速度分布的数值模拟 | 第27-30页 |
| 3.3 边界条件的模拟验证及理论分析 | 第30-32页 |
| 3.3.1 边界条件的模拟验证 | 第30-31页 |
| 3.3.2 边界条件的理论分析 | 第31-32页 |
| 3.4 小结 | 第32-33页 |
| 4 受限气泡流曝气模型的建立及数值模拟 | 第33-45页 |
| 4.1 研究内容 | 第33页 |
| 4.1.1 三维模型示意图 | 第33页 |
| 4.1.2 物理场的确定 | 第33页 |
| 4.2 气泡流曝气对曝气筒内部流场影响的模拟 | 第33-37页 |
| 4.2.1 物理模型 | 第33-34页 |
| 4.2.2 无关性检验 | 第34页 |
| 4.2.3 边界条件的确定 | 第34-35页 |
| 4.2.4 流场的分布以及与已知气弹流实验结果的对比 | 第35-37页 |
| 4.3 气泡流对筒外流场影响的数值模拟 | 第37-43页 |
| 4.3.1 物理模型 | 第37-38页 |
| 4.3.2 无关性检验 | 第38页 |
| 4.3.3 边界条件的确定 | 第38-39页 |
| 4.3.4 不同时刻流场的流线图 | 第39页 |
| 4.3.5 不同高度流场随时间变化的速度线图 | 第39-40页 |
| 4.3.6 不同位置流场的气体体积分数 | 第40-41页 |
| 4.3.7 比较不同进气量对流场的影响 | 第41-42页 |
| 4.3.8 比较连续曝气与分段曝气对流场液速的影响 | 第42-43页 |
| 4.4 小结 | 第43-45页 |
| 5 气泡流扰动温度分层水体的初步研究 | 第45-58页 |
| 5.1 研究内容 | 第45-46页 |
| 5.1.1 三维模型示意图 | 第45-46页 |
| 5.1.2 物理场的确定 | 第46页 |
| 5.1.3 传热方程 | 第46页 |
| 5.2 气泡流对温度分层水体扰动的数值模拟 | 第46-50页 |
| 5.2.1 物理模型 | 第46-47页 |
| 5.2.2 网格无关性检验 | 第47页 |
| 5.2.3 边界条件 | 第47-48页 |
| 5.2.4 不同时刻流场的温度分布 | 第48-50页 |
| 5.3 简化物理场后对温度分层水体的扰动 | 第50-57页 |
| 5.3.1 物理模型 | 第50-51页 |
| 5.3.2 无关性检验 | 第51页 |
| 5.3.3 边界条件 | 第51-52页 |
| 5.3.4 不同时刻流场的速度分布状况 | 第52-53页 |
| 5.3.5 湍流热传导系数 kt分布 | 第53-54页 |
| 5.3.6 对比湍流热传导系数对于温度分层的影响 | 第54-55页 |
| 5.3.7 湍流热传导系数对温度分层水体扰动的影响 | 第55-56页 |
| 5.3.8 速度对温度分层水体扰动的影响 | 第56-57页 |
| 5.4 小结 | 第57-58页 |
| 6 结论与展望 | 第58-60页 |
| 6.1 结论 | 第58-59页 |
| 6.2 展望 | 第59-60页 |
| 致谢 | 第60-61页 |
| 参考文献 | 第61-65页 |
| 附录 Ι Comsol Multiphysics 中分段曝气的实现 | 第65-66页 |
| 附录 Ⅱ Comsol Multiphysics 中初始值以及重力的设置 | 第66页 |
