买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：陕西科技大学

摘要：本发明公开了土壤中微塑料风选分离模拟方法、装置、设备及存储介质，属于固体废弃物处理技术领域。本发明利用Fluent模拟，设计模拟流程为装置参数模拟、装置性能模拟、装置实用模拟三个阶段，探究了设计的风选分离装置的参数及微塑料颗粒的物理参数，对比分析了不同参数下的微塑料分离效果，并建立了风选装置参数调整体系和最适参数组合，初步论证了风选法应用于土壤中微塑料分离的可行性，为进一步利用风选法分离土壤微塑料提供了理论基础。解决了基于城市生活垃圾卧式风力分选机而建立的土壤微塑料风选分离装置是否合理可用的问题。

主权项：1.一种基于Fluent的土壤中微塑料风选分离模拟方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，获取风选装置的基础参数，建立土壤微塑料风选分离装置的风选室物理模型；步骤二，基于GAMBIT对步骤一的风选室物理模型进行前处理，并设定Fluent的模拟参数；步骤二的前处理具体操作为：使用GAMBIT软件建立风选室2D模型并进行网格划分，包括对建立好的平面图采用四节点网格单元，同时划分风选装置的进风口、出风口以及轻质收集斗出口端截面的网格；步骤二所述的Fluent模拟参数设定包括，1）设置二维双倍精度，导入mesh网格文件；2）检查装置尺寸是否正确，检查网格是否可以进行计算，并调整视图；3）根据模型特点，选择压力基瞬态求解器；4）设置操作条件，保持默认的标准大气压，打开重力选项，y方向上设置重力加速度；5）选择欧拉多相流模型并设置相的目数，选择隐式求法；6）选择k-epsilon湍流模型，选择标准壁面函数，选择离散相模型；7）将相材料加入材料库，将材料设置为流体颗粒物；8）定义各相，主相为空气，其余相为不同密度的颗粒物，设置syamlal-obrien函数模型；9）定义边界条件，进风口为速度入口，风速为变量，进料口为质量入口，收集口、出风口设置为压力出口，壁面为无滑移绝热壁面；10）选择压力-速度耦合求法，其他选项均保持默认；11）选择HybirdInitialization进行初始化；12）设置1000步迭代计算，对模型进行求解；步骤三，基于步骤二的模拟参数设计模拟流程，对风选装置的参数、风选装置的性能和风选装置的实用性进行模拟，得到模拟结果；模拟流程分为装置参数模拟、装置性能模拟、装置实用模拟三个阶段，参数模拟阶段以风选室基础参数为变量，进行两相模拟，即对单一颗粒物在气体相中的情况进行模拟；性能模拟阶段以第一阶段得到的风选室参数组合为基础进行性能上的两相模拟，从而确定风选室分选性能；实用模拟阶段是对风选室与其他设备或装置连接应用时可能的情况进行预测；装置参数模拟过程的变量设置包括进风口风速、进风口角度、进风口高度和进风口直径；根据模拟结果，通过对比分析找到土壤中微塑料风选分离模拟方法及装置的最优进风口风速条件，最佳风速选择为20ms，通过对比分析找到土壤中微塑料风选分离模拟方法及装置的最优进风口角度条件，最佳进风口角度为15°，通过对比分析找到土壤中微塑料风选分离模拟方法及装置的最优进风口高度条件，最佳进风口位置为距装置底部0.7m，通过对比分析找到土壤中微塑料风选分离模拟方法及装置的最优进风口直径为0.075m；装置性能模拟过程的变量设置包括微塑料颗粒密度、微塑料颗粒粒径和颗粒物流量；根据模拟结果，其中微塑料颗粒密度为400-1400kgm3，微塑料颗粒粒径为0.0005-0.001m，颗粒物流量为0.001-0.01kgs；所述风选装置实用模拟过程的变量包括内置挡板、进料口直径和进风口管道长度，根据模拟结果，其中内置挡板为0-0.02m，进料口直径为0.05-1m，进风口管道长度为0.05-0.1m；步骤四，基于步骤三的模拟结果，建立风选装置参数调整体系和最适参数组合，完成对土壤中微塑料的风选分离模拟；步骤四所述的对土壤中微塑料的风选分离模拟是利用CFD技术进行的。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 陕西科技大学 土壤中微塑料风选分离模拟方法、装置、设备及存储介质