电子束辐照水处理反应器的CFD模拟与优化
发布时间:2018-01-21 03:32
本文关键词: 电子束辐照水处理 反应器流体力学特性 计算流体力学 反应器优化 构型参数 出处:《中国环境科学》2017年03期 论文类型:期刊论文
【摘要】:以处理量较大的射流式电子束辐照水处理反应器为例,运用计算流体力学方法,以反应器出口水流流速分布均匀为目标,对反应器内部水流的水动力特性及反应器构型对出口水流流速分布均匀性的影响进行了研究,并据此优化反应器的构型.研究结果表明,影响反应器水动力特性的关键构型参数为反应器进口管径、反应器水平收缩段长度和反应器弯曲段构型.反应器进口管道直径越大、水平收缩段长度越大,则反应器出口水流流速分布越均匀.最终确定最优反应器的构型参数为:进口管径0.2m,水平收缩段长度0.45m,反应器弯曲段构型贴合水流运动方向.计算结果表明,最优反应器的水动力条件得到极大改善,反应器出口水流流速分布非常均匀.物理模型试验验证了最优反应器出口水流流速分布的均匀性.
[Abstract]:Taking the jet electron beam irradiated water treatment reactor as an example, the flow velocity distribution at the outlet of the reactor was taken as the objective by using computational fluid dynamics method. The hydrodynamic characteristics of the flow inside the reactor and the influence of the reactor configuration on the uniformity of the flow velocity distribution at the outlet were studied, and the configuration of the reactor was optimized accordingly. The key configuration parameters affecting the hydrodynamic characteristics of the reactor are the inlet diameter of the reactor, the length of the horizontal contraction section of the reactor and the configuration of the curved section of the reactor. The larger the diameter of the inlet pipe of the reactor is, the greater the length of the horizontal contraction section is. The distribution of flow velocity at the outlet of the reactor is more uniform. Finally, the optimal configuration parameters of the reactor are determined as follows: the inlet diameter is 0.2 m, and the length of the horizontal contraction section is 0.45 m. The results show that the hydrodynamic conditions of the optimal reactor are greatly improved. The flow velocity distribution at the outlet of the reactor is very uniform, and the physical model test verifies the uniformity of the flow velocity distribution at the outlet of the reactor.
【作者单位】: 清华大学水利水电工程系;南京水利科学研究院;清华大学核能与新能源技术研究院;
【基金】:国际科技合作项目(2011DFR00110)
【分类号】:X703
【正文快照】: 210029;3.清华大学核能与新能源技术研究院,北京100084)近年来,电子束辐照技术在水处理领域已得到了发展与应用[1-2].电子束辐照处理污水的原理是:水体接受辐照的瞬间发生辐射水解反应,产生3种活性粒子(羟基自由基?OH、水合电子-aqe和氢自由基?H)与污水中的各种污染物发生物理
【参考文献】
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本文编号:1450333
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