曝气池中气液两相流理论与实践

目录总序一总序二总序三前言第1章 曝气池中气液两相流 11.1 引言 11.2 曝气池 41.2.1 曝气池定义 41.2.2 曝气池中的曝气方式 51.2.3 曝气池分类 61.3 曝气池运行原理 121.3.1 曝气理论 121.3.2 氧转移的影响因素 171.4 曝气池中气液两相流研究进展 191.4.1 气液两相流简介 191.4.2 曝气池中气液两相流的研究现状 221.4.3 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 312.1 气液两相流基本理论 312.1.1 局部瞬时方程组 312.1.2 瞬时空间平均方程 362.1.3 局部时均方程 382.1.4 复合平均方程 402.2 气液两相流流型与流型图 412.2.1 气液两相基本流型 422.2.2 两相流型图 482.2.3 流型之间的过渡 522.3 两相流动的参数 552.3.1 空间与时间平均运算 552.3.2 含气率与含液率 572.3.3 两相运动速度 602.3.4 两相介质密度 612.3.5 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 653.1 激光多普勒技术 653.1.1 激光多普勒测速的原理 663.1.2 激光多普勒测速技术的应用 703.2 核磁共振测量技术 703.2.1 核磁共振测量原理 703.2.2 核磁共振测量技术应用 783.3 过程层析成像技术 783.3.1 过程层析成像原理 783.3.2 过程层析成像技术应用 803.4 粒子图像测速技术 823.4.1 粒子图像测速技术测定原理 833.4.2 图像处理基本算法 843.4.3 粒子图像测速技术的应用 883.5 粒子追踪测速技术 893.5.1 粒子追踪测速技术测定原理 903.5.2 粒子追踪测速技术算法 913.5.3 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 964.1 双流体模型 974.1.1 双流体模型概述 984.1.2 湍流模型 1004.1.3 相间作用力模型 1064.1.4 双流体模型数值模拟与验证 1084.2 CFD-PBM 耦合模型 1124.2.1 群体平衡模型 1124.2.2 气泡聚并模型 1154.2.3 气泡破碎模型 1204.2.4 CFD-PBM 耦合模型的构建与验证 1254.3 CFD 与气泡群平衡耦合模型 1284.3.1 气泡群平衡模型构建 1284.3.2 CFD 与气泡群平衡模型求解 1304.3.3 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 1375.1 气泡羽流的概述 1375.2 气泡羽流的获取方法 1395.2.1 基于PIV 技术的气泡羽流测定 1395.2.2 空隙率计算 1415.3 气泡羽流二维空隙率的分布特性 1435.3.1 压强对空隙率分布的影响 1435.3.2 纵横比对空隙率分布的影响 1445.3.3 初始空隙率对空隙率分布的影响 1455.4 气泡羽流的摆动机理 1465.4.1 气泡羽流的时间连续分布 1465.4.2 气泡羽流的摆动与波动频谱 1495.5 曝气池中气泡羽流运动规律 1595.5.1 纵横比对气泡羽流运动的影响 1595.5.2 压强对气泡羽流运动的影响 1635.5.3 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 1726.1 CFD 模型理论基础 1726.1.1 基本理论方程 1736.1.2 多相流模型 1756.1.3 网格划分与边界条件 1846.2 方形曝气池中气液两相流数值模拟 1866.2.1 纵横比对两相速度场分布的影响 1876.2.2 曝气量对两相速度场分布的影响 1886.2.3 曝气孔径对两相速度场分布的影响 1896.3 圆形曝气池中气液两相流数值模拟 1906.3.1 高径比对两相速度场分布的影响 1916.3.2 曝气量对两相速度场分布的影响 1926.3.3 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 1967.1 曝气池体型优化——以曝气反应器为例 1977.1.1 曝气池主体结构形式的优化 1987.1.2 曝气池曝气方式的优化 2007.1.3 曝气方式对污水处理效果的优化 2057.2 曝气池体型优化——以氧化沟为例 2077.2.1 氧化沟的运行现状 2077.2.2 氧化沟内水力流动状况 2097.2.3 导流墙设置方式对水流流动特性的影响 2107.2.4 氧化沟设计断面优化 212参考文献 215彩图