摘要 | 第3-5页 |
ABSTRACT | 第5-6页 |
1 绪论 | 第10-20页 |
1.1 研究背景与意义 | 第10-11页 |
1.2 曝气池工艺原理与技术特点 | 第11-12页 |
1.3 曝气池的分类 | 第12-14页 |
1.4 曝气池国内外研究现状综述 | 第14-19页 |
1.4.1 结构工艺设计 | 第15-16页 |
1.4.2 运行机理及管理运维 | 第16-17页 |
1.4.3 流体力学特性 | 第17-18页 |
1.4.4 城市污水与节能 | 第18-19页 |
1.5 本文主要研究内容 | 第19-20页 |
2 曝气池氧转移原理及数值模拟理论 | 第20-36页 |
2.1 物质扩散规律 | 第20-22页 |
2.1.1 双膜理论 | 第20-21页 |
2.1.2 氧转移的影响因素 | 第21-22页 |
2.2 计算流体力学在模拟曝气池中的发展及应用 | 第22-23页 |
2.3 CFD模拟与模型试验 | 第23页 |
2.4 CFD的求解过程 | 第23页 |
2.5 CFD基本控制方程 | 第23-25页 |
2.5.1 质量守恒方程 | 第24页 |
2.5.2 动量守恒方程 | 第24-25页 |
2.6 湍流模型概述 | 第25-28页 |
2.6.1 标准k-ε模型 | 第25页 |
2.6.2 RNG(重整化群)k-ε模型 | 第25-26页 |
2.6.3 Realizable(可实现)k-ε模型 | 第26-27页 |
2.6.4 Reynolds应力方程模型(RSM) | 第27-28页 |
2.7 多相流模型概述 | 第28-36页 |
2.7.1 欧拉-拉格朗日方法概述 | 第28页 |
2.7.2 欧拉-欧拉方法概述 | 第28-36页 |
3 模型验证 | 第36-49页 |
3.1 数学模型 | 第36页 |
3.2 模型验证一 | 第36-41页 |
3.2.1 计算区域及网格划分 | 第36-37页 |
3.2.2 初始条件和边界条件 | 第37-38页 |
3.2.3 模型比较 | 第38-40页 |
3.2.4 流场分析 | 第40页 |
3.2.5 气体体积分数分析 | 第40-41页 |
3.3 模型验证二 | 第41-44页 |
3.3.1 计算区域及网格划分 | 第41-42页 |
3.3.2 初始条件和边界条件 | 第42页 |
3.3.3 结果分析 | 第42-44页 |
3.4 模型验证三 | 第44-48页 |
3.4.1 计算区域及网格划分 | 第44-45页 |
3.4.2 初始条件和边界条件 | 第45页 |
3.4.3 垂向速度比较分析 | 第45-46页 |
3.4.4 流场结构分析 | 第46-47页 |
3.4.5 流速云图比较 | 第47-48页 |
3.5 本章小结 | 第48-49页 |
4 曝气速度对曝气池流场影响的分析 | 第49-61页 |
4.1 曝气池的数值模拟 | 第49-51页 |
4.1.1 计算区域与网格划分 | 第49-50页 |
4.1.2 边界条件与求解方法 | 第50-51页 |
4.2 不同曝气流速下气相体积分数比较分析 | 第51-55页 |
4.3 不同曝气速度下曝气池内流场比较分析 | 第55-60页 |
4.3.1 气相流速分析 | 第55-56页 |
4.3.2 液相流速分析 | 第56-58页 |
4.3.3 湍动动能分析 | 第58-60页 |
4.4 本章小结 | 第60-61页 |
5 曝气池曝气布置方式优化分析 | 第61-69页 |
5.1 不同曝气管布置方式下计算区域及网格划分 | 第61-62页 |
5.2 不同曝气管布置方式下边界条件及求解方法 | 第62页 |
5.3 曝气管分布影响曝气池流场分布模拟 | 第62-66页 |
5.3.1 不同曝气管布置方式下流场分布 | 第62-63页 |
5.3.2 不同曝气管布置方式下气相体积分数的分析 | 第63-64页 |
5.3.3 不同曝气管布置方式下湍动能的分析 | 第64页 |
5.3.4 不同曝气管布置方式下流速的均匀性分析 | 第64-66页 |
5.4 中间曝气管曝气和均匀底板曝气的比较研究 | 第66-68页 |
5.4.1 均匀曝气时的计算区域及网格划分和计算方法 | 第66-67页 |
5.4.2 均匀底板曝气与曝气管曝气的池内物理量的比较分析 | 第67-68页 |
5.5 本章小结 | 第68-69页 |
6 总结与展望 | 第69-71页 |
6.1 研究成果总结 | 第69-70页 |
6.2 不足与展望 | 第70-71页 |
致谢 | 第71-72页 |
参考文献 | 第72-77页 |
附录 | 第77页 |