范 茏，施汉昌，刘 峤，董 强，丁爱琴，徐 农

(1.合肥学院 能源材料与化工学院，合肥 230601；2.清华大学 环境模拟与污染控制国家重点联合实验室，北京 100084；3.中国科学院 生化工程国家重点实验室，北京 100090)

0 引 言

计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)是一门随着计算机的发展而发展起来的新兴学科，它通过计算机的高速数值计算和图像处理，可以对包含有流体流动和热传导等相关现象的系统进行分析。具体来说，CFD是在流动基本方程控制下对流体流动的数值模拟，通过数值模拟，可以得到复杂流动问题的流场内各个位置上的基本物理量的分布，如速度、温度、浓度、压力等等，以及这些物理量随时间的变化情况。通过这些分析，可以对体系内部的特性、特征等进行描述和分析，进一步加深理解[1-2]。

由于CFD通过数值计算即可得到相关的特性参数，它具有诸多优点，如适应性强，应用广泛，可以通过计算机进行各种数值实验，从而进行多种方案的优劣比较。另外，它不受物理模型和实验模型的限制，省钱省时，具有较大的灵活性。只要给出详细和完整的参考资料，很容易模拟各种特殊条件，或无法达到的理想条件。虽然CFD有一定的局限性，但已经被广泛应用于化工、环境、能源、航天等诸多领域。

环境保护领域中的水处理问题在中国尤其受到关注，废水处理反应器在水处理中发挥着至关重要的作用，如何有效的处理废水，提高废水的处理效率，一直是环保工作者关注的焦点。由于CFD应用广泛，关于CFD基础知识的介绍众多，因此，围绕CFD在环保领域废水处理中的应用，以最常见的活性污泥法二沉池为例，重点讲述如何发挥CFD的作用，可以更好地指导废水处理的设计和生产。……