杨平 作品数:8 被引量:26 H指数:4 供职机构: 北京建筑大学 更多>> 发文基金: 北京市自然科学基金 国家高技术研究发展计划 更多>> 相关领域: 环境科学与工程 化学工程 理学 更多>>
基于CFD在污泥厌氧消化反应器中的模拟研究 面对日益增长的污泥产量,需要对污泥处理处置设备进行扩容和升级处理,以符合现代可持续发展污泥管理策略,但污泥因其构成和处理技术的多样化,污泥自身物理化学性质,尤其是其流体力学特性对污泥处理工艺的优化和高效设计起到至关重要的... 杨平关键词:污泥 计算流体力学 流变特性 流场 搅拌混合 文献传递 一种污泥相似溶液的检验方法及装置 本发明公开了一种污泥相似溶液的检验方法及装置,所述方法包括:获取待检验的污泥相似溶液;分别测量所述污泥相似溶液和污泥的流变参数;根据所述污泥相似溶液的流变参数,拟合得到所述污泥相似溶液的流变曲线;对所述流变曲线进行拟合度... 曹秀芹 赵振东 杨平 尹伟齐 蒋竹荷 程琳文献传递 一种污泥相似溶液的检验方法及装置 本发明公开了一种污泥相似溶液的检验方法及装置,所述方法包括:获取待检验的污泥相似溶液;分别测量所述污泥相似溶液和污泥的流变参数;根据所述污泥相似溶液的流变参数,拟合得到所述污泥相似溶液的流变曲线;对所述流变曲线进行拟合度... 曹秀芹 赵振东 杨平 尹伟齐 蒋竹荷 程琳文献传递 污水厂污泥流变特性变化规律 被引量:10 2015年 污泥流变特性是影响其传质效果的重要因素,对污泥管道输送、搅拌、混合以及热交换等处理处置单元的设计和运行均起到重要作用。本研究利用旋转黏度计测定了污水处理厂含水率分别为90%、93%和96%时污泥的流动曲线和黏度曲线,并分析了污泥含水率、温度对污泥流变特性的影响。实验结果表明,污泥属于典型的假塑性流体,其流变特性可以用Ostwald de Vaele模型,即幂律模型τ=K(D)n来拟合。污泥黏度随含水率的减小而增加,且剪切速率越小,这种增加趋势越明显;污泥黏度随温度升高呈现降低趋势,且这种趋势在低剪切速率时表现的比较明显,在高剪切速率时变化幅度很小。 曹秀芹 崔伟莎 杨平 王远关键词:污水厂污泥 流变特性 影响因素 基于污泥流变特性对厌氧消化反应器的模拟研究 被引量:4 2016年 采用旋转黏度计测定不同含水率污泥的流变性质,并对其变化规律进行了分析,通过数据拟合得到最佳的流变方程用于描述污泥的流变性质。试验结果表明,污泥是一种假塑性非牛顿流体,表观黏度随剪切速率的增加而降低并趋于稳定。在试验研究基础上,结合计算流体力学(CFD)模拟技术对污泥厌氧消化反应器内的污泥表观黏度分布进行计算,获得反应器内不同位置的黏度值。模拟结果显示在反应器底部污泥黏度较大,不利于反应器内的物质交换和循环,为提高反应器底部区域的混合搅拌效果,比较反应器下层分别采用弯叶涡轮桨叶和斜叶桨搅拌效果。基于模拟结果计算表明,组合桨的泵送效率相对于单一斜叶桨相对提高25.3%,可以改善反应器底部区域的混合搅拌效果。 曹秀芹 赵振东 杨平 袁海光 李志强关键词:黏度 搅拌 CFD 污泥厌氧消化搅拌条件的优化分析 被引量:6 2015年 借助实验和计算流体力学方法对污泥厌氧消化的混合效果及能耗进行实验和模拟分析,研究结果表明:对含水率为95%的污泥进行搅拌,随着搅拌转速的增加物料达到混和均匀所需的时间越短,在搅拌转速分别为140、180和220 r/min时,所需搅拌时间分别为40、25和15 min。但是通过功率和能耗比较分析发现转速为180 r/min时的能耗最低;同时利用Fluent软件对该反应器的速度场和浓度场的分布进行了模拟,模拟结果表明随着搅拌转速的增加,反应器内的速度呈逐渐增大的趋势,浓度场分布在转速为180、200和220 r/min时达到均匀,并且基于速度场和浓度场的模拟进行功率和能耗分析的结论和实验结果一致。因此,综合实验和模拟结果,从节能和高效的原则出发确定180 r/min的转速为该反应器混匀时的最佳转速。 曹秀芹 杜金海 李彩斌 杨平 王远 王立宁关键词:污泥 搅拌 数值模拟 节能高效 污泥厌氧消化反应器搅拌性能的CFD模拟 被引量:6 2016年 基于Ansys软件平台,构建一个污泥厌氧消化反应器三维CFD模型,结合污泥特定的流变性质,采用多重参考系法和标准k-ω模型对反应器内的流场进行数值模拟分析。分别对不同转速下反应器内流场速度分布、剪切速率变化、流量准数及泵送效率进行了模拟分析,并通过扭矩传感器测量不同工况下反应器的扭矩与搅拌功率,结果表明污泥厌氧消化反应器的底部、顶部区域以及反应器壁面和搅拌轴附近区域容易形成死区,同时搅拌器的流量准数及泵送效率随搅拌转速增加呈增强的趋势,并且CFD模拟和试验测试扭矩值的相对误差在10%以下。 曹秀芹 赵振东 杨平 尹伟齐 丁浩关键词:污泥 厌氧消化 CFD模拟 流场分析 污泥流变学及其厌氧消化混合特性数值模拟研究进展 被引量:7 2015年 污泥作为一种非牛顿流体,其流变特性对厌氧消化过程中的传质、传热、搅拌和物料输送等有着重要影响。系统阐述了污泥流变学属性,如流变特性的影响因素、流变模型以及其测试方法。由于污泥在厌氧消化反应器中流场的复杂性及其本身的不透明性,难以对其流场进行高效的实验测试,利用计算流体力学(CFD)技术结合流变学参数对流场进行数值模拟是一种有效工具。因此,综合分析了CFD技术在污泥厌氧消化过程中的研究现状及其搅拌混合过程中旋转桨叶处理方法的选择,并对污泥厌氧消化过程中进行数值模拟存在问题及进一步研究方向进行了展望。随着深入研究,以污泥流变学、计算流体力学为基础结合污泥厌氧消化生化反应过程联合数值模拟研究,将会为控制污泥的厌氧消化工艺提供更加全面和重要的技术措施。 曹秀芹 杨平 赵振东关键词:污泥 非牛顿流体 流变特性 数值模拟