检索结果-内蒙古大学图书馆

化工学报 2019年第2期70卷 487-495页

作者：张华海王铁峰清华大学化学工程系北京100084

通过对不同操作压力和不同液体性质气液鼓泡床的模拟值与实验数据进行对比,从而验证cfd-pbm耦合模型的通用性。结果表明,cfd-pbm耦合模型在加入了气泡破碎修正因子后,可以很好地预测压力对鼓泡床流体力学行为的影响趋势,当压力升高时,... 详细信息

通过对不同操作压力和不同液体性质气液鼓泡床的模拟值与实验数据进行对比,从而验证cfd-pbm耦合模型的通用性。结果表明,cfd-pbm耦合模型在加入了气泡破碎修正因子后,可以很好地预测压力对鼓泡床流体力学行为的影响趋势,当压力升高时,气含率显著升高。不同液体黏度和表面张力条件下cfd-pbm耦合模型的模拟结果与实验结果均吻合较好。随液体黏度增大,气泡破碎速率减小,气泡尺寸分布变宽,曳力显著下降,气含率随之降低。随表面张力减小,气泡破碎速率增大,气泡变小,气含率升高。cfd-pbm耦合模型具有很好的通用性,原因在于考虑了压力、液体黏度和表面张力对气泡聚并、破碎和气液相间作用力的影响。

关键词：鼓泡床 cfd-pbm耦合模型操作压力物性参数气含率

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基于cfd-pbm耦合模型的离心泵气液两相流动特性研究

基于CFD-PBM耦合模型的离心泵气液两相流动特性研究

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作者：戈振国西安理工大学

学位级别：硕士

泡状入流条件下,气泡在离心泵内发生聚并和破碎现象,气泡积聚到一定程度,会形成气团或者气囊,从而影响离心泵的扬程和效率,导致离心泵的性能下降,甚至影响到整个系统的安全稳定性。因此,研究泡状入流条件下离心泵内的流动特性至关重要... 详细信息

泡状入流条件下,气泡在离心泵内发生聚并和破碎现象,气泡积聚到一定程度,会形成气团或者气囊,从而影响离心泵的扬程和效率,导致离心泵的性能下降,甚至影响到整个系统的安全稳定性。因此,研究泡状入流条件下离心泵内的流动特性至关重要。本文通过数值模拟对泡状入流条件下离心泵内气液两相流动特性进行研究,并采用实验验证了数值模拟方法的准确性,探究了入口体积含气率、液相流量和转速等参数对离心泵扬程和效率的影响规律,主要成果如下:(1)建立了基于cfd-pbm(cfd-Population Balance Model)耦合模型的离心泵气液两相流数值模拟方法,与基于Eulerian-Eulerian模型的数值方法相比,该方法模拟结果与实验结果吻合更好,尤其是入口体积含气率较高时,能够更加有效的模拟气泡在离心泵内的聚并、破碎、分离等动力学行为,进而准确预测泵的“喘振”特性。(2)获得了入口体积含气率、液相流量和转速等参数对离心泵扬程和效率的影响规律。离心泵的扬程和效率随着入口含气率的增大而降低,随着转速的增大而增大。当入口体积含气率从3%增加到5%时,气泡形成气团滞留在叶轮流道内,无法随液相排出,离心泵扬程出现了突降现象,亦即发生了“喘振”;此外,随着液相流量的增大,离心泵的扬程和效率先降低后升高。(3)离心泵扬程和效率等外特性的变化规律与泵内截面含气率及气泡尺寸分布直接相关。随着入口体积含气率的增大,离心泵截面含气率逐渐增大,大气泡占比也不断增大。验证了已有的截面含气率和气泡尺寸预测模型,其中Estevam模型和Pineda模型预测截面含气率时适应性较好,误差不超过±20%;Gamboa模型预测的气泡尺寸相对误差不超过±30%,且入口体积含气率越大预测误差越小。

关键词：泡状入流离心泵 cfd-pbm耦合模型入口体积含气率液相流量

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间歇冷却结晶过程的cfd-pbm数值模拟

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大连理工大学学报 2023年第3期63卷 231-240页

作者：覃渫兰张磊都健大连理工大学化工学院化工系统工程研究所辽宁大连116024

溶液结晶是一项重要的工业操作,被广泛用于各个领域.针对扑热息痛-乙醇体系,结合计算流体动力学、结晶动力学和粒数衡算模型建立了cfd-pbm耦合模型,模拟搅拌结晶器中的间歇冷却结晶过程.与实验进行对比表明,模拟结果和实验结果有较好的... 详细信息

溶液结晶是一项重要的工业操作,被广泛用于各个领域.针对扑热息痛-乙醇体系,结合计算流体动力学、结晶动力学和粒数衡算模型建立了cfd-pbm耦合模型,模拟搅拌结晶器中的间歇冷却结晶过程.与实验进行对比表明,模拟结果和实验结果有较好的一致性.探究晶种加入、破碎过程、搅拌速度和降温速率对粒度分布的影响,得出如下结论:适当加入晶种可以避免新晶体成核造成的高过饱和度,从而获得具有平均粒径大、颗粒数多的粒度分布;采用合适的破碎模型,考虑更为全面的结晶动力学模型,能够提高产品粒度分布的预测能力;随着搅拌速度增大,颗粒数增加,颗粒的平均粒径减小;线性降温速率减小,产生的颗粒数减少,但颗粒的平均粒径增大.

关键词： cfd-pbm耦合模型冷却结晶破碎模型粒度分布

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水平直管内冰浆流动过程冰晶粒径演化研究

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制冷学报 2020年第2期41卷 41-47页

作者：余云霞刘志强唐艺芳马克波中南大学能源科学与工程学院长沙410083

本文采用实验研究与数值模拟相结合的方法,研究了冰浆在水平直管内流动过程中冰晶粒径的分布及其演化规律。通过cfd-pbm耦合模型模拟研究冰浆在不同过冷度、流速、含冰率下冰晶粒径分布及其演化规律,并通过实验对数值模拟结果进行验证... 详细信息

本文采用实验研究与数值模拟相结合的方法,研究了冰浆在水平直管内流动过程中冰晶粒径的分布及其演化规律。通过cfd-pbm耦合模型模拟研究冰浆在不同过冷度、流速、含冰率下冰晶粒径分布及其演化规律,并通过实验对数值模拟结果进行验证。结果表明:在含冰率为15%的冰浆管道入口处,冰晶粒径数量密度分布均近似高斯分布;随着冰浆流速和含冰率的增加,沿流动方向中心轴的冰晶平均粒径增大,截面冰晶粒径分布越不均匀;流速越小、含冰率越大,冰晶粒径的长度数量密度分布曲线的峰值升高,峰值所对应冰晶粒径的平均值减小。

关键词：冰浆 cfd-pbm耦合模型动力学模型数值模拟冰晶粒径

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冰浆在90°水平弯管中的非均匀流动特性研究

冰浆在90°水平弯管中的非均匀流动特性研究

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作者：平仕昊湖南工业大学

学位级别：硕士

冰浆是一种含有大量悬浮冰晶颗粒的固-液相变浆体,具有高蓄冷密度、良好的流动性等特点。冰浆的输运系统能否安全平稳的运行对冰浆的应用有着至关重要的作用,而冰浆输运系统中的弯管、阀门等局部组件是冰浆在输运过程中形成冰堵的高发... 详细信息

冰浆是一种含有大量悬浮冰晶颗粒的固-液相变浆体,具有高蓄冷密度、良好的流动性等特点。冰浆的输运系统能否安全平稳的运行对冰浆的应用有着至关重要的作用,而冰浆输运系统中的弯管、阀门等局部组件是冰浆在输运过程中形成冰堵的高发位置。研究冰浆在局部组件中的流动特性对于冰浆输运系统的安全输运与预防冰堵至关重要。所以,本文以冰浆作为研究对象,通过实验研究与数值模拟研究相结合的方法,对其在输运系统局部组件中的典型代表90°水平弯管中的非均匀流动特性进行了分析研究。首先,建立cfd-pbm耦合模型,主要包括选择合适的多相流模型、颗粒动力学模型、相间作用力模型与湍流模型。同时,考虑集聚与破碎两个冰晶动力学过程,用以描述冰晶颗粒的粒径尺寸与演化规律。并建立90°弯管的物理模型,为便于分析研究,将90°弯管分为入口端、弯头处与出口端三个部分。并使用网格收敛指数法(GCI)验证网格独立性。然后,使用冰浆制备与控制及测试实验平台,通过改变冰浆速度与含冰率,对冰浆流动压降进行了实验测量与研究分析。同时,还将冰浆实验数据与相同条件下的模拟数据进行对比分析,验证了所建立的cfd-pbm耦合模型的可靠性。最后,对冰浆在90°水平弯管的非均匀流动特性进行了模拟研究,并对其在弯管入口端、弯头处与出口端的冰浆流动压降、速度、冰晶体积分数、冰晶颗粒的平均粒径进行了详细的分析。结果表明:(1)冰浆在流动时的压强受到冰浆入口速度的影响远大于入口含冰率的影响。并且冰浆在90°弯管中的整个流动过程,管道上半部的冰晶体积分数在整体上要大于管道下半部。冰晶颗粒的平均粒径也在弯管上半部较高,且最大值均出现在弯管上半部。(2)冰浆在流入弯头处后,会产生环向速度,并逐渐形成二次流。同时,冰浆的环向速度会逐渐形成两个明显的涡团。从而使主流区的冰浆向弯头外壁流动,上下壁面附近的冰浆为保持流动的连续性向弯头内壁补充。(3)由二次流产生的湍流扰动作用,一方面会使冰晶体积分数分布的更加均匀,另一方面还会增强较大冰晶颗粒的破碎效应与较小冰晶颗粒间的集聚效应。所以冰浆在流经90°弯管后,冰晶体积分数分布会更加均匀,且冰晶颗粒的平均粒径相较流经90°弯管前会整体增大。(4)在离心力与二次流的综合作用下,冰晶颗粒会在弯头内侧集聚,使冰晶体积分数与冰晶颗粒的平均粒径增大,容易出现冰堵,从而对冰浆的输运过程造成不利的影响。并且,冰浆入口速度与含冰率的增大均会提高冰浆在弯头处形成冰堵的可能性。

关键词：冰浆 cfd-pbm耦合模型 90°弯管二次流冰晶颗粒的平均粒径

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鼓泡塔反应器内气液流动与传质过程的cfd模拟研究

鼓泡塔反应器内气液流动与传质过程的CFD模拟研究

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作者：唐开亮北京化工大学

学位级别：硕士

鼓泡塔反应器是一种最常见和最重要的多相流反应器,在多个领域有着广泛的应用。到目前为止,人们对于鼓泡塔反应器内的流体力学行为的认识仍然不够充分。对鼓泡塔反应器进行深入的研究和学习,可以为反应器的设计、优化、放大和操作提供... 详细信息

鼓泡塔反应器是一种最常见和最重要的多相流反应器,在多个领域有着广泛的应用。到目前为止,人们对于鼓泡塔反应器内的流体力学行为的认识仍然不够充分。对鼓泡塔反应器进行深入的研究和学习,可以为反应器的设计、优化、放大和操作提供理论依据和科学指导,具有重要意义。本文以cfd-pbm耦合模型为基础,构建鼓泡塔反应器内气液流动与传质的三维cfd模型,研究鼓泡塔反应器内气液两相的流动过程和传质过程,主要研究结果如下:(1)构建鼓泡塔反应器内气液两相流动的三维cfd模型,研究鼓泡塔反应器内气液两相的流动过程。结果显示,在较低表观气速下,单一气泡尺寸模型和pbm模型的模拟值差异不大,pbm模型所得到的轴向液速和轴向气速更接近于实验值。当表观气速较低时,气泡间的聚并与破碎现象不明显;当表观气速增大时,鼓泡塔反应器内气液两相流动的流型开始从均匀鼓泡区转变为非均匀鼓泡区,气含率与轴向液速和轴向气速径向分布的变化规律相似,随表观气速的增大而增大,而气液相界面积则先增大后减小;当表观液速增大到一定数值后,鼓泡塔反应器内气液两相的流动方向发生改变。(2)构建鼓泡塔反应器内气液两相传质的三维cfd模型,研究鼓泡塔反应器内气液两相的传质过程。不同表观气速下,整体气含率和液相体积传质系数的模拟结果与实验数据的整体误差均在±15%以内,且随表观气速的增加而减小。随高度的增加,气含率呈先增大后减小的趋势,气液相界面积在鼓泡塔中心区域先减小后增大,而在近壁区域却变化不大,而液相体积传质系数则是先减小后增大;随表观气速的增加,气含率、气液相界面积和液相体积传质系数的变化规律基本上相同,均是逐渐增加;随初始液相高度的增加,气含率径逐渐减小到一定程度后不再变化,气液相界面积和液相体积传质系数则是先增大后减小。(3)构建鼓泡塔反应器内气液两相流动的三维cfd模型,研究湍流模型对鼓泡塔反应器内气液两相流动模拟的影响。成功验证了 WA湍流模型的有效性和准确性,结果发现WA模型的模拟值总体上显示出与实验数据的最佳一致性。SSTk-ω模型的湍动能偏差最大;随高度的增加,标准k-ε模型的湍动能逐渐减小,而WA和SSTk-ω模型略微增加。湍动耗散率的变化规律类似于湍动能的变化规律。湍流粘度的分布趋势在中心区域相对平坦,在近壁区域则迅速减小。标准k-ε模型的湍流粘度比SST k-ω和WA湍流模型的湍流粘度高2～3倍。对于气含率,SSTk-ω和WA模型的径向分布几乎相同,标准k-ε模型由于气泡停留时间的增加而较高;随高度的增加,气含率的分布变得更加平坦。基于气含率和Sauter直径,由标准k-ε模型计算得到气液相界面积的值最大。

关键词：鼓泡塔反应器多相流 cfd-pbm耦合模型传质 WA湍流模型

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旋流曝气器结构优化与曝气性能实验研究

旋流曝气器结构优化与曝气性能实验研究

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作者：何佳伟西安理工大学

学位级别：硕士

活性污泥法是一种经济高效的污水处理方法。其中曝气是活性污泥法的关键步骤,由于旋流曝气器具有使用寿命长,不易出现堵塞和可不间断工作的优点,逐渐所广泛使用。针对旋流曝气器目前存在的曝气气泡直径偏大从而导致氧利用率偏低的问题,... 详细信息

活性污泥法是一种经济高效的污水处理方法。其中曝气是活性污泥法的关键步骤,由于旋流曝气器具有使用寿命长,不易出现堵塞和可不间断工作的优点,逐渐所广泛使用。针对旋流曝气器目前存在的曝气气泡直径偏大从而导致氧利用率偏低的问题,本文采用cfd数值模拟的方法,运用cfd-pbm耦合模型探讨旋流曝气器结构优化方案,使旋流曝气器能够产生更多数量直径较小的气泡提高其气泡破碎率。同时,利用清水曝气充氧实验对优化结果进行了实验验证。本文的主要工作和研究结果有:(1)通过控制变量法,改变旋流曝气器的导流板导流角和切割齿排列角度两个因素来分析旋流曝气器的气泡破碎率和进出口压差。结果表明,在旋流曝气器中,当切割齿排列角度一定时,改变导流板导流角会导致气泡破碎率随着导流板导流角的增大而先增大后减小,此时的进出口压差会随着导流板导流角的增大而增大。而当导流板导流角一定时,改变切割齿排列角度会导致气泡破碎率随着切割齿排列角度的增大而先增大后减小。此时的进出口会随着切割齿排列角度的增大而先增大后减小。(2)对25组仿真方案进行了数值模拟并对仿真结果进行分析,得出旋流曝气器导流板导流角与切割齿排列角度之间对气泡破碎率和进出口压差的主次影响关系及曝气性能最优的旋流曝气器内部结构参数。最后,将优化结构与原始结构进行对比验证。结果表明,导流板导流角对旋流曝气器的气泡破碎率及进出口压差影响更大,最优结构为90°导流板导流角和30°切割齿排列角度的旋流曝气器。通过对比发现优化结构的气泡破碎率提升了 12.5%。(3)在曝气池中对旋流曝气器的优化结构和原始结构进行了清水曝气充氧实验,结果表明,优化结构的标准氧总传质系数比原始结构增大了 27.1%,标准氧传质速率增大了27.7%,且通过ImageJ软件处理实验图像可知,优化后的旋流曝气器所残生的气泡更小更密。综上所述,本文通过cfd数值模拟得出了旋流曝气器导流板导流角与切割齿排列角度对气泡破碎率和进出口压差的影响关系,并进行了清水曝气实验验证,可为旋流曝气器曝气性能改善提供理论和数据支撑。

关键词：旋流曝气器 cfd-pbm耦合模型气泡破碎率曝气充氧实验

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气泡对膜分离过程的影响机制研究

气泡对膜分离过程的影响机制研究

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作者：晁淑琳天津工业大学

学位级别：硕士

超滤水处理技术中膜污染造成的超滤膜渗透通量和传质效率降低是目前实际应用中存在的一个主要问题。近几年,纳米气泡因其表面带负电荷、在溶液中有较长的停留时间、溃灭时产生活性氧化物以及强化传质等特性在食品、医疗、化工、环境修... 详细信息

超滤水处理技术中膜污染造成的超滤膜渗透通量和传质效率降低是目前实际应用中存在的一个主要问题。近几年,纳米气泡因其表面带负电荷、在溶液中有较长的停留时间、溃灭时产生活性氧化物以及强化传质等特性在食品、医疗、化工、环境修复和污水处理等行业被广泛应用。然而纳米气泡对超滤过程的影响机制研究得尚不清楚。本文利用计算流体力学-群体平衡耦合模型（cfd-pbm）研究了纳米气泡气含率与气液混合相的表观粘度之间的相关性,并建立起两者间的数学模型。此外,利用无机陶瓷膜搭建纳米气泡发生装置,通过实验方法进一步验证模拟结果的准确性,进而研究纳米气泡对进料液表观粘度的改变从而对超滤过程膜通量造成的影响。利用cfd-pbm耦合模型模拟计算纳米气泡在纯水和海藻酸钠（SA）溶液中的行为变化及其对溶液表观粘度的影响。通过各时刻不同的云图对比分析和数据拟合得到,纳米气泡在粘性溶液中因湍动强度的降低其粒径分布较水中更为稳定。此外,在纯水和SA溶液中,气液混合相的表观粘度都随着纳米气泡浓度的增大即气体体积分数的增大而减小,两者满足数学关系式μ=μ（1-V）。在实验过程中,0.3 MPa的进气压力下利用无机陶瓷膜产生的纳米气泡其粒径分布在120-360 nm范围内,水的浊度也随水中纳米气泡浓度的增大而增大。向纯水、牛血清白蛋白（BSA）溶液、SA溶液(400 mgL)中鼓入纳米气泡后,溶液的表观粘度分别从从1.07、1.3、2.27 m Pa·s减小为1.01、1.24、2.21 m Pa·s,延长鼓泡时间后,经拟合获得气体体积分数与混合相表观粘度间的数学关系式μ=μ（1-αV）,其中α为校正因子。此外,根据达西定律,进料液的表观粘度与渗透通量成反比,进料液的表观粘度降低后可提高超滤过程的膜通量。将超滤过程的进料液进行鼓泡处理后,水与SA溶液(10 mg·L)的归一化通量分别从1.0和0.73增大至1.23和1.02。综上所述,本文对纳米气泡与液体表观粘度之间相关性的研究,阐明了纳米气泡在超滤过程中发挥的作用,拓宽了纳米气泡的应用领域,为提高超滤的膜通量提供新的技术手段。

关键词：超滤纳米气泡 cfd-pbm耦合模型表观粘度

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基于cfd-pbm的搅拌釜式结晶器的模拟与优化

基于CFD-PBM的搅拌釜式结晶器的模拟与优化

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作者：覃渫兰大连理工大学

学位级别：硕士

溶液结晶是一项重要的工业操作,广泛应用于化工、制药和半导体等各个领域。在结晶过程中,由于对物理化学和机械特性的强烈依赖性,需要控制结晶产品质量。晶体产品的平均粒径和粒度分布是评价最终晶体质量的重要指标。搅拌釜式结晶器是... 详细信息

溶液结晶是一项重要的工业操作,广泛应用于化工、制药和半导体等各个领域。在结晶过程中,由于对物理化学和机械特性的强烈依赖性,需要控制结晶产品质量。晶体产品的平均粒径和粒度分布是评价最终晶体质量的重要指标。搅拌釜式结晶器是工业生产中应用广泛的结晶器。本文针对搅拌釜式结晶器中的扑热息痛-乙醇冷却结晶过程进行模拟计算,研究不同结晶工艺对晶体产品的粒度分布和平均粒径的影响。首先,基于计算流体力学研究搅拌釜式结晶器中流场特性,采用欧拉两相流模型模拟计算指定尺寸的颗粒在结晶器内的分布状况,使用多重参考系法进行搅拌桨旋转的稳态计算,并研究不同搅拌桨类型和安装高度的影响。模拟结果表明,在六直叶开启、四直叶开启和六直叶圆盘涡轮式搅拌桨的结晶器中,颗粒体积分数分布都较为均匀,并且在结晶器底部区域,四直叶开启涡轮式的颗粒分布最均匀;对搅拌桨距离底部20mm、30mm和40mm进行模拟,发现随着搅拌桨安装高度增高,结晶器顶部颗粒分布更加均匀,但是在结晶器底部靠壁面区域,颗粒体积分数增大,颗粒沉积增多。然后,基于粒数衡算模型(pbm)模拟计算扑热息痛冷却结晶过程,采用正交矩量法求解pbm,探究不同晶种粒径和不同降温速率的影响。模拟结果表明,在扑热息痛结晶过程中,结晶前期(t<4800s)以晶体生长和初级成核为主,结晶后期(t≥4800s)以二次成核为主;晶种粒径对产品的颗粒数目影响较大,加入晶种粒径越小,颗粒数目越多,晶种粒径对平均粒径影响较小,不同晶种粒径的产品平均粒径相差不大;线性降温曲线的降温速率k越大,可以有效避免成核速率的骤增,从而避免产生大量的小粒径颗粒,有利于获得平均粒径大的产品。最后,基于cfd-pbm耦合模型研究搅拌釜式结晶器中的间歇冷却结晶过程,粒数衡算模型考虑生长、初级成核和二次成核过程,采用离散法求解。探究了不同搅拌速度、降温曲线、晶种加入以及破碎过程对晶体粒度分布的影响。模拟结果表明,随着搅拌速度增大,粒度分布的峰值增加,产品颗粒数目增加,颗粒的平均粒径减小;线性降温曲线的降温速率越快,产品颗粒的粒度分布的峰值减小;降温速率先慢后快的阶梯降温曲线和二次降温过程有利于减少爆发成核,产生平均粒径较大的粒度分布;在结晶过程中,适当加入晶种有利于获得平均粒径大、颗粒数目多的粒度分布晶体;采用合适的破碎模型,考虑更为全面的结晶动力学模型,能够提高最终晶体的CSD的预测能力。

关键词： cfd-pbm耦合模型冷却结晶搅拌容器粒度分布

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旋流曝气器曝气性能数值模拟与结构优化

旋流曝气器曝气性能数值模拟与结构优化

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作者：丁兴宛西安理工大学

学位级别：硕士

曝气是活性污泥法处理工业污水的一个重要环节,目前主流的曝气设备有微孔曝气器、旋流曝气器和射流曝气器等。旋流曝气器具有搅拌能力强、使用寿命长和后期运行稳定等诸多优点,在未来曝气设备发展中有很强的竞争优势。但旋流曝气器目前... 详细信息

曝气是活性污泥法处理工业污水的一个重要环节,目前主流的曝气设备有微孔曝气器、旋流曝气器和射流曝气器等。旋流曝气器具有搅拌能力强、使用寿命长和后期运行稳定等诸多优点,在未来曝气设备发展中有很强的竞争优势。但旋流曝气器目前存在着一些问题,主要在于切割出的气泡尺寸较大和气泡大小不均匀进而导致氧利用率偏低。本研究采用cfd数值模拟的方法,运用cfd-pbm耦合模型描述了在旋流曝气器作用下曝气池内气泡群的聚并和破碎情况。在旋流曝气器对气泡的破碎中,其中切割器部分起着关键作用,本研究主要通过改变切割器上切割齿的形状、每层切割齿个数和切割齿层数等因素来分析旋流曝气器曝气性能的变化。首先,在其他参数相同的条件下,逐步改变单一因素的参数,分析这一因素对气泡破碎率和旋流曝气器进出口压差的影响,然后拟合出它们之间的函数关系。其次,分析在多因素共同影响下对气泡破碎率和曝气器进出口压差的影响,为了减少试验次数使用均匀试验法建立试验表,并借助DPS数据处理软件运用逐步回归分析的方法拟合出它们之间的函数表达式。再次,使用多目标遗传算法(NSGA-Ⅱ)对拟合函数进行寻优求解,计算出Pareto最优解集,根据实际要求从最优解集中选择一组最优参数搭配。最后,将优化模型和原始模型的结果进行对比分析,验证优化模型的准确可行性。在单一因素影响下发现三棱柱切割齿对气泡切割性能更好,并依次拟合出了每层切割齿个数和切割齿层数与气泡破碎率和压差的函数关系。运用NSGA-Ⅱ算法求解后发现气泡破碎率与压差存在相互博弈的关系,在满足实际压差条件下选择三棱柱状、每层12个切割齿和共设计9层时气泡破碎率最大,将优化模型前后对比后发现气泡破碎率提升了32.7%,验证了优化模型的准确科学性。

关键词：旋流曝气器 cfd-pbm耦合模型气泡破碎率多目标遗传算法

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