流场剪切力对微生物污垢影响的CFD模拟

作者:方宇晴; 杨倩鹏; 常思远; 史琳*
来源:热科学与技术, 2019, 18(05): 423-430.
DOI:10.13738/j.issn.1671-8097.217086

摘要

再生水水质复杂,在再生水源热泵板式换热器中极易形成微生物污垢,严重影响换热性能和系统安全。在微生物污垢的研究中,微生物污垢所处流场与微生物污垢的受力和生长是密不可分的。利用CFD方法,借助FLUENT软件,对微生物污垢所处流场进行模拟,从改变流场和强化剪切力的角度出发,主要探究了在矩形流道的基础上,加入主动脉冲流、含有微刻痕、含有颗粒相的流场剪切力对微生物污垢生长的影响。模拟结果显示:方波形式的脉冲流以及微刻痕可以有效增加壁面剪切力,且脉冲周期越小、微刻痕尺寸越小,壁面剪切力增加越多;含有颗粒相的流场,随着颗粒粒径的增加,颗粒个体碰撞概率增加,单位质量碰撞概率减小。