報告承辦單位: 水利與環境工程學院

報告內容: 通用CFD-PBM模型用于溶氣氣浮池微納氣泡尺寸分布預測與結構優化

報告人姓名: 楊敏

報告人所在單位: 比利時根特大學

報告人職稱/職務及學術頭銜: 博士，歐盟瑪麗居里學者

報告時間: 2022.1.14 （周五）  上午9:30~11:40

報告地點: 云工三B319

報告人簡介: 

楊敏，男，工學博士，1988年10月生，湖南桃江人，歐盟瑪麗居里學者，博士畢業于中國科學院生態環境研究中心。現擔任比利時AM-Team公司高級CFD技術專家，兼職根特大學數學分析與模型系博士后。主要研究方向為計算流體力學（CFD）應用研究、（生物）化學反應動力學、群體平衡理論（PBM）以及數據驅動模型。有關技術廣泛應用于國內外頂尖環保技術和過程裝備的研發和設計，合作對象包括國內外頂尖環保企業如Xylem、Suez、Wood、Maezawa、DC Water、Vitens、北京排水集團、首創環境，以及制藥企業如Pfizer、Johnson & Johnson等。主持或參與歐盟H2020基金、國家自然科學基金、國家水體污染控制與治理科技重大專項（水專項）、國家自然科學基金、湖南省自然科學基金，以及歐洲和中國多個產學研合作項目等。已在Water Research, Bioresource Technology, Chemical Engineering Journal, Chemical Engineering Journal Advances, ACS Applied Materials & Interface、環境科學、環境科學學報、中國環境科學、環境工程、膜科學與技術等國內外刊物發表學術論文30余篇，獲授權發明專利3項。主講課程包括：水污染及其控制工程（中國，中英雙語）、過程工程偏微分方程（比利時，英語）、計算流體力學（比利時，英語）等。

報告人摘要: 

盡管溶氣氣浮 (DAF) 在水與廢水處理中起著至關重要的作用，但DAF池中的流體動力學仍被視為黑盒過程。本研究耦合計算流體力學（CFD）和通用群體平衡模型（PBM），以進一步揭示DAF中微納氣泡變化及流體力學機制。CFD-PBM 結果表明，渦流俘獲是DAF接觸池氣泡聚和的主要機制。同時，速度梯度機制和湍流誘導機制在流動過渡劇烈的區域和噴嘴下游的氣泡聚和中也起著關鍵作用。CFD-PBM模擬表明，在注入氣體流量相同的情況下，增大再循環率比增大氣體體積分數更易獲得更高的氣泡數密度和更小的氣泡尺寸。具有適當橫向波紋板可以均衡和降低氣泡總聚和速率，從而為DAF結構優化提供新思路。通過在流體動力學和氣泡尺寸之間建立協同作用以實現最佳分離效率，本研究中開發的通用CFD-PBM方法為DAF系統的優化設計和運行奠定了堅實的基礎。