导读:本文包含了紫外消毒模型论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:紫外消毒,计算流体力学,光强模拟,生物验证
紫外消毒模型论文文献综述
李继,张艳,董文艺[1](2012)在《基于CFD的两种紫外消毒模型的比较研究》一文中研究指出为了预测紫外反应器的消毒效率,提高模拟的准确度,对两种紫外光强模型进行了比较分析。利用CFD技术,采用数值模拟的方法,对线源和柱源两种光强模型进行了光强分布以及消毒效率的模拟,并采用生物实验进行了验证。结果表明:与柱源模型相比,线源模型在近灯管处强度高42.3%,在1.2 cm处二者趋于一致;针对同一管式紫外反应器,透光率为95%时,线源模型的模拟结果偏大,柱源结果偏小;透光率为80%时,线源及柱源模型的模拟结果都偏大,流量及模型影响较小,透光率成为主要影响因素。综合比较,柱源模型适用于小型管式紫外灯消毒数值模型的开发。(本文来源于《环境工程学报》期刊2012年01期)
张艳[2](2010)在《紫外消毒模型开发与设备优化研究》一文中研究指出紫外消毒技术由于其高效性,广谱性,安全性等特点,在水处理消毒领域应用越来越广泛,相应对紫外消毒设备的研究也越来越多。目前,国外已利用计算流体力学(CFD),采用数值模拟进行紫外设备开发优化;国内生产商主要是模仿国外厂家进行生产,缺乏核心技术,紫外消毒效果无法得到保证。本课题利用CFD数值模拟技术,从光强分布,流态分布以及剂量拟合叁个方面建立紫外消毒模型,并采用生物方法对模型进行验证;利用CFD模型对腔体式紫外消毒反应器、明渠式紫外消毒系统进行结构优化及消毒效率预测评估;最后对紫外剂量同步技术进行了初步探究。紫外消毒CFD模型的建立及验证,结果表明:紫外消毒反应器内光强分布不均匀,进出口处光强较弱,随着与灯管距离的增大而降低;反应器内前段,反应器内壁处光强小而流速大,是影响消毒效率的原因;有效剂量随处理流量的增加而降低,呈乘幂关系;有效剂量随透光率的降低而降低,在高流量下受透光率影响不大。模拟结果与实验结果趋势相符,柱源模型误差范围为2.9%~12.0%,线源模型误差范围为5.5~21.4%,柱源模型更精确,可以较准确的计算紫外反应器消毒效率。腔体式紫外反应器的数值模拟,结果表明:基本模型的消毒灭活率1.73个log,t10/HRT为21.0%;挡板的添加有利于流体内部交换,使不同粒子接受的剂量趋于均匀,提高了整体的消毒效率,优化后模型的t10/HRT为59.6%,灭活率为2.02个log。明渠式紫外消毒系统的数值模拟,结果表明:渠道内灯管呈矩阵对称分布,光强在近灯管处最大,近壁面处较小;明渠前段及内壁处光强小而流速大,降低了消毒效率;通过对明渠进行结构的改进,系统内最低光强由由1.3mw/cm2增加至7.2mw/cm2,低剂量(小于20mJ/cm2)的区域消除,高剂量范围内分布更均匀,有利于系统消毒效率的提高。剂量同步主要通过操作参数优化实现:对于结构已定的小型单灯管腔体式紫外消毒反应器,可优化的操作参数主要是停留时间(流量控制);对于复杂的多灯管紫外消毒系统,主要控制参数为灯管有效输出,灯管排布以及流量控制。CFD数值模拟可以精确模拟紫外消毒过程,为紫外消毒设备的设计运行,强化反应器的处理效果提供有利的支持,为系统优化设计和剂量同步提供依据。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2010-12-01)
唐玲[3](2008)在《基于CFD的紫外消毒模型的开发》一文中研究指出紫外消毒技术由于不产生二次污染、运行安全可靠、安装维修简便、占地面积小、消毒效率高等优点,在水处理消毒领域应用越来越广泛。目前,国内紫外线消毒技术水平与国际先进水平相比存在很大差距。国际大型紫外设备厂商已经开始采用计算流体动力学等先进工具开发紫外消毒设备,而国内生产商现在主要是模仿国外厂家进行生产,缺乏设备的开发核心技术,紫外消毒效果无法得到保证。在此背景下哈尔滨工业大学与深圳市海川实业股份有限公司合作开展“水处理紫外消毒设计优化与设备开发”项目,此项目已申请深圳市产学研项目,本课题即是其中的一部分。研究中运用计算流体力学(CFD)数值模拟技术建立紫外消毒模型,对该模型进行了流场模拟,主要工作内容包括:(1)建立基于CFD的紫外消毒模型,研究光强分布。对光强计算模型进行分析后,以柱状环近似迭加数学模型为基础编写光强计算程序,设计开发紫外光强分布计算软件,并以此软件为工具对紫外消毒模型中光强分布进行计算;(2)对紫外消毒模型进行流场的水力模拟,采用粒子示踪的方法模拟颗粒的停留时间,计算消毒模型的有效剂量,以有效剂量为评价手段对消毒模型进行消毒性能评估,建立有效剂量-流量反应关系曲线,分析发现有效剂量随流量增加而减少,呈倒幂的函数关系,而不是简单的线性关系;当反应器消毒灭活率达到4.4 lg时, T 10/ HRT =0.3634,模型的水力效率不高,消毒潜力较大;(3)采用生物验证的方法对紫外消毒模型有效剂量进行验证,验证结果表明模拟剂量高于生物验证剂量;(4)为减少模拟剂量与生物验证剂量之间的系统误差,引入修正系数k_1,k_2 ,修正后的模拟曲线与实验验证曲线基本重合,曲线相关系数均在0.99以上,模拟值与实验真实值非常接近。这说明,对模拟和实验中产生的系统误差,我们可以通过修正系数k_1,k_2,来减小或消除,使模拟结果能直接用来指导实际工作。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2008-12-01)
紫外消毒模型论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
紫外消毒技术由于其高效性,广谱性,安全性等特点,在水处理消毒领域应用越来越广泛,相应对紫外消毒设备的研究也越来越多。目前,国外已利用计算流体力学(CFD),采用数值模拟进行紫外设备开发优化;国内生产商主要是模仿国外厂家进行生产,缺乏核心技术,紫外消毒效果无法得到保证。本课题利用CFD数值模拟技术,从光强分布,流态分布以及剂量拟合叁个方面建立紫外消毒模型,并采用生物方法对模型进行验证;利用CFD模型对腔体式紫外消毒反应器、明渠式紫外消毒系统进行结构优化及消毒效率预测评估;最后对紫外剂量同步技术进行了初步探究。紫外消毒CFD模型的建立及验证,结果表明:紫外消毒反应器内光强分布不均匀,进出口处光强较弱,随着与灯管距离的增大而降低;反应器内前段,反应器内壁处光强小而流速大,是影响消毒效率的原因;有效剂量随处理流量的增加而降低,呈乘幂关系;有效剂量随透光率的降低而降低,在高流量下受透光率影响不大。模拟结果与实验结果趋势相符,柱源模型误差范围为2.9%~12.0%,线源模型误差范围为5.5~21.4%,柱源模型更精确,可以较准确的计算紫外反应器消毒效率。腔体式紫外反应器的数值模拟,结果表明:基本模型的消毒灭活率1.73个log,t10/HRT为21.0%;挡板的添加有利于流体内部交换,使不同粒子接受的剂量趋于均匀,提高了整体的消毒效率,优化后模型的t10/HRT为59.6%,灭活率为2.02个log。明渠式紫外消毒系统的数值模拟,结果表明:渠道内灯管呈矩阵对称分布,光强在近灯管处最大,近壁面处较小;明渠前段及内壁处光强小而流速大,降低了消毒效率;通过对明渠进行结构的改进,系统内最低光强由由1.3mw/cm2增加至7.2mw/cm2,低剂量(小于20mJ/cm2)的区域消除,高剂量范围内分布更均匀,有利于系统消毒效率的提高。剂量同步主要通过操作参数优化实现:对于结构已定的小型单灯管腔体式紫外消毒反应器,可优化的操作参数主要是停留时间(流量控制);对于复杂的多灯管紫外消毒系统,主要控制参数为灯管有效输出,灯管排布以及流量控制。CFD数值模拟可以精确模拟紫外消毒过程,为紫外消毒设备的设计运行,强化反应器的处理效果提供有利的支持,为系统优化设计和剂量同步提供依据。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
紫外消毒模型论文参考文献
[1].李继,张艳,董文艺.基于CFD的两种紫外消毒模型的比较研究[J].环境工程学报.2012
[2].张艳.紫外消毒模型开发与设备优化研究[D].哈尔滨工业大学.2010
[3].唐玲.基于CFD的紫外消毒模型的开发[D].哈尔滨工业大学.2008