膜生物反應器（MBR）是由膜分離單元與生物處理單元相結合的新型污水處理技術。膜污染一直是阻礙MBR發(fā)展的重要因素。本文針對如何預防和控制MBR膜污染展開研究,應用計算流體力學（CFD）軟件包中的Fluent軟件,建立了以中空纖維膜絲為研究對象的MBR三維仿真模型,并應用該模型模擬了MBR對污水處理的過程。CFD軟件包中的Fluent軟件,是目前國際上比較流行的商業(yè)軟件,該軟件內置了豐富的物理模型和先進的算法,可以用來模擬各種復雜的流場問題。本文在對中空纖維膜絲進行研究時,發(fā)現膜絲的膜壁布滿了微小孔洞,而在Fluent軟件內置的物理模型中,多孔介質模型可以用來模擬表面含有眾多孔洞的固體材料。所以,本文應用Fluent軟件建立了以中空纖維膜絲為研究對象的MBR三維多孔介質模型,并在該模型上模擬了MBR對污水進行處理后產出再生水的過程。根據某污水廠提供的MBR實際運行數據,以污水的黏性值為初始值,依次計算出污水的流動模型,水的流速,以及多孔介質模型中的黏性阻力系數,并應用CFD數值算法中的有限體積法,計算出MBR再生水的黏性值,將計算結果與污水廠的出水水質標準進行對比,證明了本文以中空纖維膜... 

【文章來源】：天津工業(yè)大學天津市

【文章頁數】：67 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

FluentLauncher對話框設置

個處理器進行計算。這里也可以根據電腦ＣＰＵ的配置進行選擇。??點擊Ｓｈｏｗ?Ｍｏｒｅ?Ｏｐｔｉｏｎｓ，展開“Ｆｌｕｅｎｔ?Ｌａｕｎｃｈｅｒ”窗口以顯示更多選項??如圖３－２所不：??ｙ?Ｓｈｏｗ?Ｆｅｗｅｒ?Ｏｐｔｉｏｎｓ??Ｇｅｎｅｒａｌ?Ｏｐｔｉｏｎｓ?Ｐａｒａｌｌｅｌ?Ｓｅｔｔｉｎｇｓ￣Ｉ?Ｓｃｈｅｄｕｌｅｒ一?Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ??Ｖｅｒｓｉｏｎ???ｐＴＳ－Ｏ－Ｏ?ｐｙ］?□?Ｐｒｅ／Ｐｏｓｔ?Ｏｎｌｙ??Ｗｏｒｋｉｎｇ?Ｄｉｒｅｃｔｏｒｙ??Ｃ：?＼Ｕ?ｓｅｒｓＮＡｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｏｒ??Ｆｌｕｅｎｔ?Ｒｏｏｔ?Ｐａｔｈ??Ｄ：＼ＡＮＳＹＳＩｎｃＷｉｍＷｉｅｎｒ?——?Ｓ?固回??［ｒ１?Ｕｓｅ?Ｊｏｕｒｎａｌ?Ｆｉｌｅ??圖３－２?Ｆｌｕｅｎｔ?Ｌａｕｎｃｈｅｒ對話框設置??Ｇｅｎｅｒａｌ?Ｏｐｔｉｏｎｓ中的具體結構如下：??Ｖｅｒｓｉｏｎ：從下拉列表中選擇一個版本。這里將顯示ＡＮＳＹＳ?Ｆｌｕｅｎｔ安裝中存??在的所有可用的ＡＮＳＹＳ?Ｆｌｕｅｎｔ版本。??Ｗｏｒｋｉｎｇ?Ｄｉｒｅｃｔｏｒｙ：指定當前的工作目錄，或者單擊以瀏覽目錄結構。??Ｆｌｕｅｎｔ?Ｒｏｏｔ?Ｐａｔｈ：指定系統(tǒng)上ＡＮＳＹＳ?Ｆｌｕｅｎｔ安裝的位置，或者單擊以瀏??覽目錄結構。??Ｕｓｅ?Ｊｏｕｒｎａｌ?Ｆｉｌｅ：這里是為了能夠使用日志文件，如果要使用日志文件自??動記錄日志，可以編譯用戶自定義的函數，進行迭代，直到解決方案收斂，并將??結果寫入日志文件并輸出。??２０??

導出的ｍｓｈ網格文件。??通過Ｆｌｕｅｎｔ軟件導入ｒａｓｈ網格文件后，接下來需要檢查網格，依次點擊菜??單Ｍｅｓｈ－＞Ｃｈｅｃｋ，在Ｆｌｕｅｎｔ控制臺窗口中可以生成網格的所有信息，包括網格??的區(qū)域范圍是多少，體積統(tǒng)計以及連通性信息。這里最容易出問題的是網格的兩??個參數，分別是ｍｉｎｉｍｕｍ?ｖｏｌｕｍｅ和ｍｉｎｉｍｕｍ?ｆａｃｅ?ａｒｅａ。如果其中一個參數的??值為負數，需要將該網格重新在前處理器中進行修復以減少計算區(qū)域的非物理離??散。??Ｆｌｕｅｎｔ軟件提供了較多的模型供仿真使用，包括層流模型，多相流模型，??離散相模型，多孔介質模型，換熱器模型，能量方程，湍流模型，輻射模型，組??成傳輸模型，融化和凝固模型，噪聲模型等。應用比較廣泛的是湍流模型和層流??模型。??流體的流動分為兩種，一種是層流流動，另一種是湍流流動，其主要判斷的??依據是雷諾數，雷諾數是一種可用來表征流體流動情況的無量綱數。如果雷諾數??小于２０００，流體的流動為層流，否則為湍流，本次課題中采用的就是層流模型。??操作界面如圖３－３所示：??

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]斜板沉淀裝置性能測試與ICEM-CFD網格劃分[D]. 張媛媛.鄭州大學 2018
[2]CFD模擬SMBR中的水力學特征研究[D]. 李惠.東華大學 2017
[3]外壓浸沒式中空纖維膜清洗過程數值模擬分析[D]. 王姚武.天津工業(yè)大學 2017
[4]CFD軟件與地理信息系統(tǒng)（GIS）耦合技術在城市交通污染物擴散中的應用研究[D]. 焦小雨.重慶交通大學 2016
[5]計算流體力學對膜生物反應器的模擬與優(yōu)化研究[D]. 汪正霞.東華大學 2015
[6]多孔介質氣液兩相流流型及流型識別[D]. 趙忠南.哈爾濱工程大學 2010



本文編號：3044135