采用VOF方法模拟了1 mm曝气孔径下不同曝气强度对反应器内流场特性的影响规律,阐述了不同曝气强度下反应器中的气泡行为,分析了不同工况下反应器流场中湍流强度与速度场的分布特点,总结了曝气孔中心轴线高度方向上单一液相区速度值与湍流强度的变化规律,最后针对部分模拟结论进行了实验验证.结果表明:气泡脱离曝气孔出口瞬间为类蝌蚪状且一定时间段后尾巴消失进而底部开始向上凹陷,96 L/h及140 L/h工况下曝气孔两侧膜丝之间出现了弹状流;初始气泡尾迹区产生了较强烈的湍流扰动并形成了类机翼形的速度涡环;曝气孔中心轴线高度20 mm附近单一液相区出现了湍流强度变化喉部;24 L/h工况下单一液相区速度值在曝气孔中心轴线高度方向上呈线性升高,96 L/h及140 L/h工况下呈多段类线性规律升高;实验证明模拟结果较可靠.本研究可优化曝气控制膜污染过程的操作参数,能在一定程度上指导工程实际中曝气控制膜污染装置的设计过程.
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