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流态对生物添加强化硝化效果的影响

环境科学 2017年第11期38卷 4641-4647页

作者：于莉芳杜倩倩张茹杨秀玲李韧滑思思冯云堂西安建筑科技大学环境与市政工程学院西安710055 中山市春兴建筑科技有限公司中山528400

在15℃、相同氮负荷和添加强度条件下运行SBR和CSTR以对比分析两种典型流态(推流式和完全混合式)对硝化菌添加强化硝化效果的影响.结果表明,添加期间,SBR中氨氧化速率(AUR)和亚硝酸盐氧化速率(NUR)分别为添加前的2.34和2.39倍,停止添加... 详细信息

在15℃、相同氮负荷和添加强度条件下运行SBR和CSTR以对比分析两种典型流态(推流式和完全混合式)对硝化菌添加强化硝化效果的影响.结果表明,添加期间,SBR中氨氧化速率(AUR)和亚硝酸盐氧化速率(NUR)分别为添加前的2.34和2.39倍,停止添加后又分别降为添加前的2.01和1.78倍;添加期间CSTR中AUR和NUR分别为添加前的2.63和2.44倍,停止添加后又分别降为添加前的1.48和1.31倍.荧光原位杂交结果显示,添加期间,SBR中氨氧化菌(AOB)和亚硝酸盐氧化菌(NOB)的个数百分比分别为添加前的2.67和2.71倍,添加停止后,又分别降至原来的2.14和1.95倍;CSTR中AOB和NOB分别为添加前的2.91和1.77倍,但在添加停止后CSTR中AOB和NOB分别降至添加前的1.25和1.50倍.因此,硝化菌添加期间,两种流态的添加效果接近,但是在添加停止后,由于流态对硝化菌中K-决策者(Nitrosospira、Nitrospira)和r-决策者(Nitrosomonas europaea、Nitrobacter)的选择作用,添加的硝化菌在完全混合式条件下比推流式条件下更容易被系统淘汰.

关键词：流态硝化菌生物添加 r/K-决策者硝化性能群落结构

二维湍流热对流最大速度Re数特性及流态突变特征Re数

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物理学报 2022年第19期71卷 213-219页

作者：何建超方明卫包芸北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100191 中山大学航空航天学院深圳518107

本文计算系列二维湍流热对流,Prandtl(Pr)数和Rayleigh(Ra)数范围分别为0.25-100和1×10^(7)-1×10^(12),研究Reynolds(Re)数的变化规律.以最大速度计算的Re数与Ra数存在标度律关系,但中间出现间断.研究表明,大尺度环流形态由椭圆形到... 详细信息

本文计算系列二维湍流热对流,Prandtl(Pr)数和Rayleigh(Ra)数范围分别为0.25-100和1×10^(7)-1×10^(12),研究Reynolds(Re)数的变化规律.以最大速度计算的Re数与Ra数存在标度律关系,但中间出现间断.研究表明,大尺度环流形态由椭圆形到圆形的突变引起流动失稳,导致最大速度值间断下降,影响Re数变化趋势的连续性.所有Pr数对应的流态突变特征Re数为常值,Re_(c)约为1.4×10^(4),即当Re数达到特征Re_(c)时,大尺度环流形态会发生从椭圆形到圆形的突变.间断点对应的Ra_(c)与Pr数之间存在标度关系Ra_(c)-Pr^(1.5).对Ra数进行补偿平移,所有Pr数的Re与RaPr^(-1.5)的变化曲线重合,不同Pr数有相同的间断临界点位置,Ra_(c)Pr^(-1.5)=10^(9).

关键词：热对流 Reynolds数流态 Prandtl数

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基于Fluent/Simulink地下含水层流态对地下水源热泵性能的影响

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应用基础与工程科学学报 2016年第2期24卷 242-252页

作者：张淑秘高青白莉江彦刘研吉林大学市政与环境工程学院吉林长春130118 吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室吉林长春130022 吉林大学热能工程系吉林长春130022

为了更准确地模拟地下水源热泵运行周期内各性能参数的变化,结合Fluent与Simulink软件的各自功能,建立了基于Fluent/Simulink的热泵系统协同仿真平台,把因室外温度变化引起的房间负荷的影响动态地叠加到地下管群上,地下含水层温度场的... 详细信息

为了更准确地模拟地下水源热泵运行周期内各性能参数的变化,结合Fluent与Simulink软件的各自功能,建立了基于Fluent/Simulink的热泵系统协同仿真平台,把因室外温度变化引起的房间负荷的影响动态地叠加到地下管群上,地下含水层温度场的变化耦合至地上热泵系统中,动态地分析不同流态的地下水源热泵系统地下温度场的变化、热贯通程度及热泵机组性能系数COP等特性参数变化.研究表明:低流速态,逆流利于抑制热交互,热泵机组的COP值较高;顺流促进热交互,机组COP值最低;垂直交叉流居于两者之间.高流速态,地下水横流起主导地位,地下水横流对于削弱热泵热交互、提高机组的COP值起到积极作用.实际工程中应根据地理条件对热泵进行优化设计.

关键词： FLUENT/Simulink 地下水源热泵地下含水层流态

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坡面浅层明流流态界定方法之商榷

实验流体力学 2011年第4期25卷 67-73页

作者：张宽地王光谦吕宏兴王占礼西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌712100 中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室陕西杨凌712100 清华大学水利系北京100084

为了探求坡面薄层水流流态界定方法,从流体力学与泥沙运动学观点出发,对4种不同粗糙尺度床面(光滑玻璃、人工加糙粒径分别为0.075、0.245和0.380mm)、5种不同坡度下坡面薄层水流放水进行试验研究,并对薄层水流阻力规律与明渠水流阻力规... 详细信息

为了探求坡面薄层水流流态界定方法,从流体力学与泥沙运动学观点出发,对4种不同粗糙尺度床面(光滑玻璃、人工加糙粒径分别为0.075、0.245和0.380mm)、5种不同坡度下坡面薄层水流放水进行试验研究,并对薄层水流阻力规律与明渠水流阻力规律进行了比较分析。在此基础上提出了粘性底层厚度与水深之比作为新的无量纲临界判数,结果表明该判数能更好地反映坡面薄层水流流动型态。

关键词：坡面浅层明流流态雷诺数粘性底层厚度

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A/A/O氧化沟流态特性研究及积泥分析

土木建筑与环境工程 2011年第1期33卷 118-123页

作者：李柏林张智刘少武卢昌松柴华王维忠袁相贵重庆大学城市建设与环境工程学院重庆400045 重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400045 重庆水务集团股份有限公司重庆400015

为了探求氧化沟内流速分布规律,解决积泥问题并实现系统能量的优化配置,以重庆市某污水处理厂的A/A/O氧化沟为试验平台,根据曝气转盘及水下推流器的不同组合方式设计了3种试验工况,重点对氧化沟外沟大弯段处的流速分布进行了测试及分析... 详细信息

为了探求氧化沟内流速分布规律,解决积泥问题并实现系统能量的优化配置,以重庆市某污水处理厂的A/A/O氧化沟为试验平台,根据曝气转盘及水下推流器的不同组合方式设计了3种试验工况,重点对氧化沟外沟大弯段处的流速分布进行了测试及分析。结果表明:第1沟段下部流速过大容易造成能量浪费,间歇开/停水下推流器可以优化系统的能量配置;第2沟段水力情况复杂,外侧流速高、内侧流速低,形成了明显的滞水区,造成了内侧部分区域积泥;提出了解决积泥问题的措施,即在第2沟段的弯道处加设偏心导流墙、调整水下推流器的位置。

关键词：氧化沟流态积泥节能降耗

长廊式调压室流态CFD分析及吸气旋涡消除措施研究

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水力发电学报 2009年第4期28卷 130-136,142页

作者：邓淞苡张剑程永光吴迪武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室武汉430072 重庆江河工程咨询中心重庆400015

立轴吸气旋涡是水电工程须避免出现的有害流态。本文应用最新的CFD技术,模拟了长廊式调压室内流态并研究了一种有效抑制吸气旋涡的措施。文中首先介绍所选用的VOF带自由面流动模型和RNGk-ε湍流模型;然后选用堰流、闸孔出流、明渠非恒... 详细信息

立轴吸气旋涡是水电工程须避免出现的有害流态。本文应用最新的CFD技术,模拟了长廊式调压室内流态并研究了一种有效抑制吸气旋涡的措施。文中首先介绍所选用的VOF带自由面流动模型和RNGk-ε湍流模型;然后选用堰流、闸孔出流、明渠非恒定流和典型立轴吸气旋涡来验证CFD计算的可靠性和准确性;接着针对具体水电站尾水长廊式调压室进行了细致的流态分析,弄清了不良流态的成因;进而提出消除吸气旋涡的"消涡墩"措施,并且通过两个方案的对比分析验证了其良好的消涡效果。

关键词：水力学水电站调压室流态吸气旋涡 CFD

基于卸料流态模拟与观测的储粮仓壁动态压力增大机理研究

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农业工程学报 2019年第5期35卷 286-293页

作者：原方杜乾徐志军刘海林王尚荣河南工业大学土木建筑学院郑州450001 粮食储运国家工程实验室郑州450001

粮食筒仓在卸料过程中产生的动态侧压力是筒仓破坏的重要原因。该文基于室内粮食筒仓卸料模型试验,利用高速摄像仪拍摄筒仓中心卸料的全过程,运用图像处理技术分析贮料的流动形式,并测量卸料过程中产生的动态侧压力。在此试验的基础上,... 详细信息

粮食筒仓在卸料过程中产生的动态侧压力是筒仓破坏的重要原因。该文基于室内粮食筒仓卸料模型试验,利用高速摄像仪拍摄筒仓中心卸料的全过程,运用图像处理技术分析贮料的流动形式,并测量卸料过程中产生的动态侧压力。在此试验的基础上,利用颗粒流程序PFC3D(particle flow code in 3 dimensions)进行数值模拟,追踪特定颗粒的运动情况。通过比较试验与数值模拟结果,从流态方面探索深仓中心卸料时超压现象产生的机理。研究表明:筒仓在卸料过程中动态侧压力在测点深度4 m的位置达到峰值15.92 kPa。卸料时存在着整体流动和管状流动2种流动形式,2种流动形式的混合区域主要分布在高径比约为1的高度位置,即中上部贮料进行整体流动,底部贮料进行管状流动,且底部贮料流动速度大于中上部贮料的流动速度。在2种流动形式混合区域容易产生承压拱,承压拱的存在阻碍了中上部贮料的正常流动,导致在该区域内产生明显的超压现象,最大超压系数达到2.5。通过研究筒仓在卸料过程中动态压力的增大机理,可为筒仓的安全设计提供参考。

关键词：粮食筒仓图像处理数值模拟流态超压现象

斜向管涵进流城市雨水泵站箱涵流态分析及整流措施研究

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水利学报 2018年第5期49卷 598-607页

作者：张睿徐辉陈毓陵冯建刚周春天王晓升河海大学水利水电学院江苏南京210098

为了研究斜向管涵进流对城市雨水泵站水力流态特性的影响,探寻改善不良流态的有效整流措施,基于计算流体动力学(CFD)方法,开展斜向管涵进流城市雨水泵站箱涵流态分析及整流措施研究。针对不良进水流态,通过在闸门井内设计布置了3种不同... 详细信息

为了研究斜向管涵进流对城市雨水泵站水力流态特性的影响,探寻改善不良流态的有效整流措施,基于计算流体动力学(CFD)方法,开展斜向管涵进流城市雨水泵站箱涵流态分析及整流措施研究。针对不良进水流态,通过在闸门井内设计布置了3种不同的整流措施,分析比较各整流措施对箱涵进水流态及其配水均匀性的改善效果,优选出最佳方案并进行物理模型试验验证。研究表明:斜向管涵进流容易造成箱涵各孔流量分配不均且存在偏流、回流、旋涡等不良流态,从而恶化前池进水流态和影响泵站安全运行;采用"分流墩、组合梁以及相背布置短导流墩"的组合式整流措施可以显著改善闸门井、箱涵以及前池进口处的不良流态,有效提高箱涵各孔的流量分配的均匀程度,其中箱涵各孔流量分配不平衡度降至±0.03之间、箱涵总流量分配均匀度提高为0.905。本文的研究成果可为同类型城市雨水泵站设计提供有益的参考。

关键词：城市雨水泵站箱涵流态流量分配整流措施数值模拟

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贮料重度对卸料流态及仓壁压力分布的影响

农业工程学报 2024年第15期40卷 44-53页

作者：刘克瑾黄硕硕姚辉江贾玲玲谢双臣河南工业大学土木工程学院郑州 450001

为了研究贮料重度对仓壁卸料压力和流态的影响,该研究进行了室内试验和数值模拟分析。室内试验采用自主设计的半圆柱形平底圆筒仓,仓壁嵌入定制的压力传感器量测仓壁压力,通过摄像机记录流态演化过程。贮料选用重度不同平均粒径为5.5 m... 详细信息

为了研究贮料重度对仓壁卸料压力和流态的影响,该研究进行了室内试验和数值模拟分析。室内试验采用自主设计的半圆柱形平底圆筒仓,仓壁嵌入定制的压力传感器量测仓壁压力,通过摄像机记录流态演化过程。贮料选用重度不同平均粒径为5.5 mm的陶球颗粒(以下简称陶粒)和大豆,各进行了5组卸料试验。并进行了离散元(discrete element method,DEM)数值模拟。最后,综合试验结果和数值模拟结果,结合颗粒物质力学基本原理,分析了贮料重度对流态演化及仓壁压力分布的影响。结果表明:陶粒和大豆的流态演变过程相似;静止区边界在卸料前期和中期处于稳定状态,贮料静止区角度为54.03°,高度为0.310 m,卸料后期,表面流动边界面开始与静止区边界面以28.5°相交,并最终滞留在仓底附近形成角度为28.5°,高度为0.120 m的“滞留区”;贮料重度越大,仓壁压力变化越剧烈;峰值压力作用点在距离仓壁底部约3/10高度处;在卸料最初(卸料时间5 s,占总卸料时长的1.43%),陶粒和大豆的仓壁压力均发生剧烈突增:陶粒峰值增幅为263%,大豆峰值增幅为257%,该现象为实践中筒仓破坏多出现在卸料初期提供了试验支持。基于细观层面的力链网络演化,证实了重度大的陶粒通过力链网络传递到仓壁的压力更大,仓壁压力波动性与力链的断裂、重构和结拱起始、结拱完成和拱塌落有直接的对应关系。研究建立了从细观力链网络传递、力链断裂、重构与宏观仓壁压力分布的直接联系,研究结果可为筒仓结构设计提供理论支撑与试验依据。

关键词：筒仓散体材料流态离散元法力链网络卸料压力卸料试验重力密度