杨朝忠，朱成杰，刘伟男，赵茂俞

(1.合肥学院 生物食品与环境学院，安徽 合肥 230601；2.合肥学院 先进制造学院，安徽 合肥 230601)

1 引言

微孔过滤技术广泛运用于污水的净化处理过程中，针对水处理过程中的泥沙、铁锈等悬浮颗粒物，在过滤过程中，先进行介质过滤，即固体颗粒的直径大于过滤微孔孔径，在过滤孔表面形成固体颗粒沉积层，即架桥现象产生，进而微孔过滤往往可以过滤许多比微孔孔径更小的杂质，达到更高的过滤效率[1]。利用这一现象，越来越多的微孔过滤器应用于家庭用水的净化处理中，其中过滤效果是微孔过滤器的一个重要指标，而过滤效果受流速、微孔孔径、粒径等因素的影响[2]。

Fluent是当今比较通用的一种计算流体力学(CFD)的软件，它含有基于压力和密度的求解器，用以达到最快的收敛速度和最精确的求解精度，并具有丰富且成熟的物理模型，如湍流模型、多相流模型、离散相模型、辐射模型等，以匹配不同工况下的流场数值模拟，Fluent中强大的网格处理技术保证了仿真前处理的可靠度，后处理技术可以对数据进行可视化图形处理和图标生成[3,4]。因此，运用Fluent进行数值模拟在解决在多相流问题、湍流流动、化学反应和燃烧问题等方面具有广泛的应用。

本文利用CFD软件中的Fluent仿真软件对不同工况下微孔过滤器的过滤效率进行数值模拟，在不同微孔孔径、孔间距和流速下的装置内部的流场运动规律[5]。

2 计算模型

微孔过滤器过滤为水流流动携带有泥沙、铁锈等颗粒物经过微孔金属网的过程，为了研究过滤过程中的内部流场变化，由于水流的流动属于不可压缩流动，且泥沙等颗粒在水流中的体积分数较小，本文构建了湍流模型和离散相模型。……