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基于计算流体力学模型的风电场功率物理预测方法

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基于计算流体力学模型的风电场功率物理预测方法

作者：李莉刘永前韩爽杨勇平 102206 北京市昌平区朱辛庄北农路2号

标准号: CN102663251B

加压条件下气固流化床计算流体力学模型的建立

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加压条件下气固流化床计算流体力学模型的建立

2013年24届中国过程控制会议

作者：黄克松赵晓军杨敬一徐心茹华东理工大学化工学院石油加工研究所上海200237

乙烯气相聚合流化床反应器广泛用于聚乙烯的生产,针对该体系建立了计算流体力学模型,用以分析流化床内的流动特性.文章进行了灵敏度分析,确定网格数量为53732能够满足计算需求,并且比较了Wen & Yu模型和Gidaspow模型2种曳力模型的... 详细信息

乙烯气相聚合流化床反应器广泛用于聚乙烯的生产,针对该体系建立了计算流体力学模型,用以分析流化床内的流动特性.文章进行了灵敏度分析,确定网格数量为53732能够满足计算需求,并且比较了Wen & Yu模型和Gidaspow模型2种曳力模型的计算结果,从床层膨胀比和床层压降上确定采用Wen & Yu模型更加适合该体系.将模拟得到的床层膨胀比、床层压降和临界流化速度3个参数与经验公式计算值继续比较,二者吻合,所建模型为后续流化床流动特性的研究打下良好的基础.

关键词：聚乙烯生产气固流化床计算流体力学模型流动特性

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作者：李巧灵李跃锋刘泽春邓其馨黄华发黄朝章张建平黄惠贞林艳谢卫 361012 福建省厦门市思明区莲岳路118号中烟工业大厦

本发明涉及一种建立模拟卷烟燃烧时温度场和/或物质浓度场的计算流体力学模型的方法，包括：a)建立模拟卷烟燃烧场景的几何模型；b)建立模拟卷烟燃烧场景内物理和/或化学反应的方程，包括：建立烟丝热解反应动力学方程；建立烟丝热解产... 详细信息

标准号: CN107677761B

本发明涉及一种建立模拟卷烟燃烧时温度场和/或物质浓度场的计算流体力学模型的方法，包括：a)建立模拟卷烟燃烧场景的几何模型；b)建立模拟卷烟燃烧场景内物理和/或化学反应的方程，包括：建立烟丝热解反应动力学方程；建立烟丝热解产物燃烧反应动力学方程；建立卷烟纸燃烧反应动力学方程；建立卷烟纸渗透率随温度变化的方程；c)采用计算流体力学软件的求解软件(例如Fluent、CFX、Phoenics、Flow3d、Flowmaster)加载步骤a)的几何模型和步骤b)的方程，建立模拟卷烟燃烧时温度场和/或物质浓度场的计算流体力学模型。该方法建立的模型能够准确模拟卷烟燃烧时温度场和/或物质浓度场。

关键词：卷烟燃烧动力学方程浓度场温度场计算流体力学模型烟丝几何模型燃烧反应卷烟纸计算流体力学软件化学反应场景热解产物热解反应渗透率加载求解

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作者：李巧灵李跃锋刘泽春邓其馨黄华发黄朝章张建平黄惠贞林艳谢卫 361012 福建省厦门市思明区莲岳路118号中烟工业大厦

标准号: CN107677761A

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作者：李巧灵李跃锋刘泽春陈国钦陈河祥黄朝章张建平黄惠贞林艳谢卫 361012 福建省厦门市思明区莲岳路118号中烟工业大厦

本发明涉及一种建立模拟卷烟燃烧时温度场和/或物质浓度场的计算流体力学模型的方法和系统。上述方法，包括：a)建立模拟卷烟燃烧场景的几何模型；b)建立模拟卷烟燃烧场景内物理和/或化学反应的方程，包括：建立烟丝热解反应动力学方程... 详细信息

标准号: CN107679314A

本发明涉及一种建立模拟卷烟燃烧时温度场和/或物质浓度场的计算流体力学模型的方法和系统。上述方法，包括：a)建立模拟卷烟燃烧场景的几何模型；b)建立模拟卷烟燃烧场景内物理和/或化学反应的方程，包括：建立烟丝热解反应动力学方程；建立对应不同氧气浓度的烟丝热解产物燃烧反应动力学方程；和c)采用计算流体力学软件的求解软件加载步骤以上步骤建立的几何模型和方程，建立模拟卷烟燃烧时温度场和/或物质浓度场的计算流体力学模型。该方法建立获得的模型准确度较高。

关键词：卷烟燃烧计算流体力学模型动力学方程烟丝几何模型浓度场温度场计算流体力学软件化学反应场景准确度燃烧反应热解产物热解反应软件加载求解氧气

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作者：李巧灵李跃锋刘泽春陈国钦陈河祥黄朝章张建平黄惠贞林艳谢卫 361012 福建省厦门市思明区莲岳路118号中烟工业大厦

标准号: CN107679314B

计算流体力学及氧传质模型耦合对一体化A2/O-MBR的模拟与优化

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计算流体力学及氧传质模型耦合对一体化A2/O-MBR的模拟与优化

作者：袁星中国科学院大学

学位级别：硕士

A2/O-MBR工艺，因其具有脱氮除磷效率高、出水水质好、占地面积少等优点，在污水资源化方面越来越受到关注，目前已有数座万吨级AE/O-MBR应用于实际污水的处理中。但其仍然存在着工艺流程长、能耗高等缺点，阻碍着其进一步的推广应用。... 详细信息

A2/O-MBR工艺，因其具有脱氮除磷效率高、出水水质好、占地面积少等优点，在污水资源化方面越来越受到关注，目前已有数座万吨级AE/O-MBR应用于实际污水的处理中。但其仍然存在着工艺流程长、能耗高等缺点，阻碍着其进一步的推广应用。为了更加节能和结构优化，本课题组构建了一种一体化AE/O-MBR反应器装置，并对其曝气能耗进行了研究，发现其在低曝气量条件下运行可行。但由于该反应器是在膜池好氧曝气条件下，利用膜池气升动力推动反应器各单元的水力循环，在好氧、缺氧、厌氧各单元中能否建立需求的DO浓度数值范围，对一体化AE/O-MBR反应器工艺的实现至关重要，因此在探索一体化AE/O-MBR内部流场特性的同时，需要了解其DO的分布特征，这对考察和控制A2/O-MBR运行条件，确立合理优化的运行参数有重要的实际意义。　　为此，本研究基于计算流体力学方法，将氧传质模型与计算流体力学模型耦合，并将其应用于对一体化A2/O-MBR流场及DO分布的研究，并对一体化A2/O-MBR进行了结构优化。取得主要结果如下:　　1)一体化AE/O-MBR反应器的结构优化:　　a)两侧回流孔的直径对中间升流区（膜区和好氧区）速度及膜面剪切力分布没有明显的影响，而对外侧降流区（缺氧及厌氧区）的流场有较大的影响，其中回流孔直径为10mm情况下，外侧区域流速较低，而中间升流区流场混合程度较高。　　b)导流板高度对膜区的速度及膜面剪切力大小与分布有较大的影响，保持导流板项部与膜片顶部平齐，发现在导流板底部距反应器底部高度为110mm时，其相应的膜区速度与膜面剪切力的大小及分布都较好。　　c)曝气管数对膜区流场分布有较大影响，其中在5根曝气管情况下，其平均膜面剪切力及速度分布较为均匀，且数值也相对较大，对膜区的冲刷效果较好。　　d)曝气管布置对反应器内流场和膜面剪切力也有较大影响。从膜面剪切力及膜区速度分布来看，平行布置（曝气管与膜元件平行布置）的均匀性都较好。　　2) CFD-DO模型耦合及模拟:　　a)在30、60、90、120L/min四种曝气强度情况下，反应器中均出现了在中间升流区为好氧区，DO浓度较高，如4mg/L;在外侧降流区较低，且在降流区中上部形成缺氧区(DO＜0.5mg/L)和底部形成厌氧区(DO＜0.1 mg/L)的特征;即在该反应器中可以实现一体化A2/O-MBR的DO浓度分布，利于脱氮除磷功能的实现。　　b)在该种一体化A2/O-MBR反应器中，较低的曝气量强度不仅更易于厌氧-缺氧-好氧及硝化反硝化条件的形成，而且还利于降低MBR的运行能耗，利于高效低耗污水处理和资源化生物反应器的建立。　　c)在一体化A2/O-MBR中污泥粘度对DO浓度分布存在一定影响，随着污泥粘度的增大，DO浓度降低，但污泥粘度对流场影响不明显。　　d)气泡直径对DO分布存在明显影响，气泡直径的增大会导致反应器中DO浓度的明显降低，会导致膜面剪切力的升高。结果表明，存在一个适宜的气泡直径或范围，其可以产生较满意的膜面剪切力也利于反应器厌氧-缺氧-好氧条件的建立。　　将本研究的CFD-DO耦合模拟平台应用于实际一体化A2/O-MBR中试装置的模拟，将模拟结果与实验结果校核验证，结果表明:该CFD-DO耦合模拟平台可行，模拟结果具有较好的可靠性和可信度，可供MBR特别是一体化A2/O-MBR研究、设计和工程化应用参考。

关键词：一体化污水处理装置计算流体力学模型氧传质模型优化运行

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地埋式净水厂提升泵间臭味污染物排放特征

中国给水排水 2025年第1期41卷 78-84页

作者：匡科李洁肖香常颖方平广州市净水有限公司广东广州510655 生态环境部华南环境科学研究所广东广州510655 广东省大气污染控制工程实验室广东广州510655

针对南方某地埋式净水厂提升泵间臭味污染物的排放特征进行了分析。结果表明,提升泵间检测到的臭味物质主要包括NH_(3)、H_(2)S、三甲胺、甲硫醇、甲硫醚等5种,平均浓度分别为1.56、18.70、0.058、0.0416、0.145 mg/m^(3)。计算得到提... 详细信息

针对南方某地埋式净水厂提升泵间臭味污染物的排放特征进行了分析。结果表明,提升泵间检测到的臭味物质主要包括NH_(3)、H_(2)S、三甲胺、甲硫醇、甲硫醚等5种,平均浓度分别为1.56、18.70、0.058、0.0416、0.145 mg/m^(3)。计算得到提升泵间总臭味活性值为10743.34,其中H_(2)S臭味活性值为10388.89,贡献率达96.70%,因此H_(2)S是臭味的主要贡献者,为关键管控臭味物质。提升泵间的送、排风口交叉排列在空间顶部,计算流体力学(CFD)模拟结果表明,空间内气流和臭味污染物分布整体较为均匀,臭气收集效率较高。同时,进一步计算了H2S的产生通量和产生系数,分别为809.776 mg(/m^(2)·h)、19.301 mg/m^(3)。该研究确定了提升泵间合理的送排风设计方式、臭味污染物产生量及重点管控物质,可为同类型净水厂提升泵间臭气污染防治工作提供指导。

关键词：地埋式净水厂提升泵间臭味污染物计算流体力学模型排放特征

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基于CFD流场预计算的短期风速预测方法

中国电机工程学报 2013年第7期33卷 27-32,22页

作者：李莉刘永前杨勇平韩爽新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206

风电功率预测有利于减轻风力发电对电网的冲击、提高电网运行的安全性和经济性,准确预测风速是风电功率预测的关键。提出一种基于计算流体力学(computational fluiddynamics,CFD)流场预计算(CFD pre-calculated flow fields,CPFF)的短... 详细信息

风电功率预测有利于减轻风力发电对电网的冲击、提高电网运行的安全性和经济性,准确预测风速是风电功率预测的关键。提出一种基于计算流体力学(computational fluiddynamics,CFD)流场预计算(CFD pre-calculated flow fields,CPFF)的短期风速预测方法:首先,对可能出现的风电场来流条件离散化,并利用CFD模型对不同来流条件下的流场进行预计算;其次,提取各来流条件下流场特定位置的风速和风向分布,组成流场特性数据库;最后,以中尺度数值天气预报数据为输入参数,利用数据库插值预测风电机组轮毂高度的风速和风向。以中国北方某风电场为例,采用文中方法进行为期一年的提前24小时风速预测。通过与风机实测风速数据对比,结果表明:各台机组轮毂高度的预测风速年平均绝对误差小于2 m/s,年均方根误差小于2.5m/s,而且误差越小的预测风速出现的概率越大。所提预测方法不但预测精度高、稳定性好,而且由于复杂的流场计算在预测前完成,预测过程简单、耗时少,工程实用性强。

关键词：短期风速预测计算流体力学模型预计算流场特性数据库风电功率预测