曝气池中气液两相流理论与实践PDF电子书下载

第1章 曝气池中气液两相流 1

1.1引言 1

1.2曝气池 4

1.2.1曝气池定义 4

1.2.2曝气池中的曝气方式 5

1.2.3曝气池分类 6

1.3曝气池运行原理 12

1.3.1曝气理论 12

1.3.2氧转移的影响因素 17

1.4曝气池中气液两相流研究进展 19

1.4.1气液两相流简介 19

1.4.2曝气池中气液两相流的研究现状 22

1.4.3曝气池中气液两相流研究的发展趋势 27

参考文献 28

第2章 气液两相流理论基础 31

2.1气液两相流基本理论 31

2.1.1局部瞬时方程组 31

2.1.2瞬时空间平均方程 36

2.1.3局部时均方程 38

2.1.4复合平均方程 40

2.2气液两相流流型与流型图 41

2.2.1气液两相基本流型 42

2.2.2两相流型图 48

2.2.3流型之间的过渡 52

2.3两相流动的参数 55

2.3.1空间与时间平均运算 55

2.3.2含气率与含液率 57

2.3.3两相运动速度 60

2.3.4两相介质密度 61

2.3.5其他两相流参数 62

参考文献 64

第3章 气液两相流流场测量方法 65

3.1激光多普勒技术 65

3.1.1激光多普勒测速的原理 66

3.1.2激光多普勒测速技术的应用 70

3.2核磁共振测量技术 70

3.2.1核磁共振测量原理 70

3.2.2核磁共振测量技术应用 78

3.3过程层析成像技术 78

3.3.1过程层析成像原理 78

3.3.2过程层析成像技术应用 80

3.4粒子图像测速技术 82

3.4.1粒子图像测速技术测定原理 83

3.4.2图像处理基本算法 84

3.4.3粒子图像测速技术的应用 88

3.5粒子追踪测速技术 89

3.5.1粒子追踪测速技术测定原理 90

3.5.2粒子追踪测速技术算法 91

3.5.3粒子追踪测速技术的应用 92

参考文献 93

第4章 曝气池中气液两相流数学模型理论 96

4.1双流体模型 97

4.1.1双流体模型概述 98

4.1.2湍流模型 100

4.1.3相间作用力模型 106

4.1.4双流体模型数值模拟与验证 108

4.2 CFD-PBM耦合模型 112

4.2.1群体平衡模型 112

4.2.2气泡聚并模型 115

4.2.3气泡破碎模型 120

4.2.4 CFD-PBM耦合模型的构建与验证 125

4.3 CFD与气泡群平衡耦合模型 128

4.3.1气泡群平衡模型构建 128

4.3.2 CFD与气泡群平衡模型求解 130

4.3.3 CFD与气泡群平衡耦合模型验证 131

参考文献 134

第5章 曝气池中气泡羽流的运动特性 137

5.1气泡羽流的概述 137

5.2气泡羽流的获取方法 139

5.2.1基于PI V技术的气泡羽流测定 139

5.2.2空隙率计算 141

5.3气泡羽流二维空隙率的分布特性 143

5.3.1压强对空隙率分布的影响 143

5.3.2纵横比对空隙率分布的影响 144

5.3.3初始空隙率对空隙率分布的影响 145

5.4气泡羽流的摆动机理 146

5.4.1气泡羽流的时间连续分布 146

5.4.2气泡羽流的摆动与波动频谱 149

5.5曝气池中气泡羽流运动规律 159

5.5.1纵横比对气泡羽流运动的影响 159

5.5.2压强对气泡羽流运动的影响 163

5.5.3空隙率对气泡羽流运动的影响 167

参考文献 171

第6章 曝气池中气液两相流数值模拟 172

6.1 CFD模型理论基础 172

6.1.1基本理论方程 173

6.1.2多相流模型 175

6.1.3网格划分与边界条件 184

6.2方形曝气池中气液两相流数值模拟 186

6.2.1纵横比对两相速度场分布的影响 187

6.2.2曝气量对两相速度场分布的影响 188

6.2.3曝气孔径对两相速度场分布的影响 189

6.3圆形曝气池中气液两相流数值模拟 190

6.3.1高径比对两相速度场分布的影响 191

6.3.2曝气量对两相速度场分布的影响 192

6.3.3曝气孔间距对两相速度场分布的影响 194

参考文献 195

第7章 基于气液两相流的曝气池体型优化 196

7.1曝气池体型优化——以曝气反应器为例 197

7.1.1曝气池主体结构形式的优化 198

7.1.2曝气池曝气方式的优化 200

7.1.3曝气方式对污水处理效果的优化 205

7.2曝气池体型优化——以氧化沟为例 207

7.2.1氧化沟的运行现状 207

7.2.2氧化沟内水力流动状况 209

7.2.3导流墙设置方式对水流流动特性的影响 210

7.2.4氧化沟设计断面优化 212

参考文献 215