湍流扩散在厌氧消化建模中的影响
计算工程、金融与科学
2024-03-08 v1
摘要
本研究通过实现并验证不同的模型，探讨了湍流扩散对生化反应模型混合过程的影响。一个名为 CHAD（Coupled Hydrodynamics and Anaerobic Digestion）的原始代码库被扩展以纳入湍流扩散，并通过 OpenFOAM 的二维 Rayleigh-Taylor 不稳定性和顶驱方腔流模拟结果进行了验证。随后，将这些模型应用于厌氧消化——一种广泛使用的废水处理方法——进行测试。研究结果表明，在提供准确流场的情况下，所实现的模型能够准确捕捉湍流扩散。具体而言，观察到化学湍流扩散对厌氧消化罐内生化反应的影响较小，而热湍流扩散对混合过程有显著影响。通过在 CHAD 中成功实现湍流扩散模型，增强了其进行更准确厌氧消化模拟的能力，有助于在实际废水处理应用中优化厌氧消化反应器的设计与运行。
引用
@article{arxiv.2403.04457,
title = {Effect of turbulent diffusion in modeling anaerobic digestion},
author = {Jeremy Z. Yan and Prashant Kumar and Wolfgang Rauch},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.04457},
year = {2024}
}