基于CFD的生物氧化預(yù)處理礦漿流動狀態(tài)的數(shù)值模擬研究
發(fā)布時間:2020-12-05 05:27
生物氧化預(yù)處理反應(yīng)槽內(nèi)的礦漿濃度是影響細(xì)菌生存和氧化效率的重要因素。然而反應(yīng)槽內(nèi)是一種多相混合的復(fù)雜湍流,礦粉顆粒的分布情況難以確定,參數(shù)測量困難、不準(zhǔn)確。針對上述問題,為得到生物氧化預(yù)處理反應(yīng)槽內(nèi)流場分布情況,采用CFD軟件對反應(yīng)槽內(nèi)固液兩相流場進(jìn)行數(shù)值模擬,研究不同轉(zhuǎn)速下礦漿體積分?jǐn)?shù)的分布情況。本文首先介紹生物氧化預(yù)處理兩相流的參數(shù)測量和參數(shù)計算在實際工藝應(yīng)用中的優(yōu)缺點;再系統(tǒng)闡述固液兩相流理論及其相關(guān)方程;隨后建立生物氧化預(yù)處理反應(yīng)槽的三維實體模型并對其進(jìn)行網(wǎng)格劃分、設(shè)定邊界條件;最后進(jìn)行數(shù)值仿真。仿真中創(chuàng)新性的用雙歐拉方程、多重參考系法相結(jié)合,并采用標(biāo)準(zhǔn)k-模型,使用二階迎風(fēng)差分格式,在ANSYSA17.2中的FLUENT軟件中對反應(yīng)槽內(nèi)流場進(jìn)行了數(shù)值模擬,得到了不同濃度時五種轉(zhuǎn)速下礦粉顆粒體積分?jǐn)?shù)分布數(shù)據(jù)。對模擬仿真的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,處理相關(guān)數(shù)據(jù)并觀察仿真結(jié)果中的云圖和趨勢圖,在不同濃度下,不同轉(zhuǎn)速時,礦粉體積分?jǐn)?shù)的分布進(jìn)行了分析:(1)反應(yīng)槽內(nèi)有垂直環(huán)流和周向環(huán)流,垂直環(huán)流對其分布起主要作用,槽底附近出現(xiàn)小循環(huán)區(qū)和死區(qū);(2)礦粉體積分?jǐn)?shù)隨著垂直高度的增加而減小,其值在槽底達(dá)...
【文章來源】:新疆大學(xué)新疆維吾爾自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
壓阻式壓力傳感裝置系統(tǒng)
新疆大學(xué)碩士學(xué)位論文求解器(solver)的核心是未知問題各個方程的集合,需要將所求方程按照順序計算,求解器是整個仿真的中心,也是數(shù)值求解算法;3、通用后處理器(postprocessor)后處理可以對求解的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,通過后處理器可以更加直觀的對流體的流動狀態(tài)、導(dǎo)熱的過程、受力、電磁等做出分析,對仿真計算結(jié)果可以更加方便地進(jìn)行觀察。特別的,根據(jù)自己需要可以對數(shù)值仿真的結(jié)果進(jìn)行二維或三維的動態(tài)模擬,更加直觀地看到結(jié)果從而了解 CFD 的計算結(jié)果。使用計算流體力學(xué) CFD 的方法進(jìn)行礦漿固液兩相流數(shù)值模擬的步驟如圖3-1 所示:
s 為顆粒質(zhì)量濃度,3mg m ;gu 為液相速度向量, m;g 為液相密度,3kg m ;s為固相密度, 為顆粒相波動動能碰撞耗散率;s 為固體應(yīng)力張量;模型表 4-1 攪拌槽結(jié)構(gòu)尺寸槳徑 槳厚 槳寬 中心軸直徑5 0.08 0.8 0.1 mbit 軟件對攪拌槽的三維模型進(jìn)行繪制;對整個流動自適應(yīng)網(wǎng)格技術(shù)進(jìn)行混合體網(wǎng)格劃分[34],如圖 4-1 所
本文編號:2898962
【文章來源】:新疆大學(xué)新疆維吾爾自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
壓阻式壓力傳感裝置系統(tǒng)
新疆大學(xué)碩士學(xué)位論文求解器(solver)的核心是未知問題各個方程的集合,需要將所求方程按照順序計算,求解器是整個仿真的中心,也是數(shù)值求解算法;3、通用后處理器(postprocessor)后處理可以對求解的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,通過后處理器可以更加直觀的對流體的流動狀態(tài)、導(dǎo)熱的過程、受力、電磁等做出分析,對仿真計算結(jié)果可以更加方便地進(jìn)行觀察。特別的,根據(jù)自己需要可以對數(shù)值仿真的結(jié)果進(jìn)行二維或三維的動態(tài)模擬,更加直觀地看到結(jié)果從而了解 CFD 的計算結(jié)果。使用計算流體力學(xué) CFD 的方法進(jìn)行礦漿固液兩相流數(shù)值模擬的步驟如圖3-1 所示:
s 為顆粒質(zhì)量濃度,3mg m ;gu 為液相速度向量, m;g 為液相密度,3kg m ;s為固相密度, 為顆粒相波動動能碰撞耗散率;s 為固體應(yīng)力張量;模型表 4-1 攪拌槽結(jié)構(gòu)尺寸槳徑 槳厚 槳寬 中心軸直徑5 0.08 0.8 0.1 mbit 軟件對攪拌槽的三維模型進(jìn)行繪制;對整個流動自適應(yīng)網(wǎng)格技術(shù)進(jìn)行混合體網(wǎng)格劃分[34],如圖 4-1 所
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