曝氣生物流化床三相流的Fluent模擬.pdf

1、曝氣生物流化床污水處理效率很高,所以被廣泛用于各種污水處理中,對其各方面的研究成為了研究的熱點。雖然影響曝氣生物流化床污水處理效果的因素很多,但其內(nèi)部相間作用力直接影響曝氣生物流化床污水處理效果,所以水氣條件和粒子碰撞是影響其運行的關(guān)鍵因素。目前對曝氣生物流化床內(nèi)各相間相互作用的了解主要建立在經(jīng)驗基礎(chǔ)上,實驗研究曝氣生物流化床的空間布置對其多相流動的影響依然困難。由于實驗研究難以取得好效果,所以數(shù)值方法成為了曝氣生物流化床多相流研究的重

2、要手段。
　　本論文借助最先進的計算流體力學軟件――Fluent來模擬研究流化床裝置的三相流。曝氣生物流化床顆粒理論主要針對單個顆粒,而Fluent軟件能較好的描述顆粒群體,所以選擇 Fluent軟件模擬曝氣生物流化床顆粒群的流動。曝氣生物流化床顆粒遷移是一種強制擴散,所以顆粒比重與水氣之間的相互作用力決定了其內(nèi)部物質(zhì)擴散的形態(tài)。模擬結(jié)果表明,顆粒比重越接近1,顆粒擴散的效率就越高。對結(jié)果要求不高的情況下,復雜的三相模擬可以簡化成

3、兩相模擬,這樣可以提高模擬速度盡快得到模擬結(jié)果。通過實驗數(shù)據(jù)的驗證,確定曝氣生物流化床三相流的Fluent模擬結(jié)果與實驗結(jié)果比較吻合。曝氣生物流化床三相流的Fluent模擬結(jié)果表明,在顆粒密度為1.64g/L時,達到顆粒初始懸浮所需曝氣量為2000～3000L/h。通過模擬找出了原建模模型存在的顆粒堆積區(qū),然后對原建模模型進行了優(yōu)化改進。對優(yōu)化后的模型進行模擬,結(jié)果表明傾角狀的底部可以消除顆粒的堆積阻塞,而且曝氣生物流化床的內(nèi)筒有匯集顆