基于Fluent模拟区域水体热污染预测研究

完整版水污染及其防治教案

防治其污染及水治防染及其污水治及其防染水污 ] 课标要求[根据有关资料，说出主要的环境污染问题。1. 以某些环境污染事件为例，说出其形成的原因、过程及危害。2. 针对某类环境污染，说出其防治的主要措施。 3.] [教材分析本节教材以水污染概念、水污染类型、水污染危害、水污染防治为编写思路，围绕课标中环境污染与防治的内容标准编写主干知识，以活动、阅读等辅助栏目拓展水污染的有关知识，使整节教材有血有肉，枝繁叶茂，很好的达到了水污染及其防治的课表要求。为了实现第二个课标要求——以以某些环境污染事件为例，说出其形成的原因、过程及危害，教材设置了探究活动，介绍了最常见的水污染——水体富营养化的形成过程、危害，并让学生联系家乡的水体富营养化现象分析。关于水污染防治，教材从预防、治理和管理三个层面进行阐述，还设置了“常用的污水处理方法”阅读教材，让学生对污水处理有一定的了解，从而完成第三个课标。。 [教学构思]以学生为本，彰显学生的主体地位，提高学生学习地理的兴趣。运用一定的教学策略，引导学生体1.验与感受生活，领悟教材的精华。通过案例教学法实现对教学重组和再创造，让教材成为学生发展的策源地，通过情境设计、问题探究培养学生综合分析能力，培养学生逐步具有良好的思维品质。构建师生互动交流的课堂，倡导学生主动参与，乐于探究，培养学生通过分析图片、材料等信息获2. 取新知识的能力，以及交流合作的能力。 ][教学设计、教学目标一（一）知识与技能了解水污染概念、类型和我国水污染状况。1. 2.了解水体富营养化的原因、过程及常用的污水处理方法。 3．掌握水污染的危害和防治措施。．认识水污染的区域差异及解决的途径。4 （二）过程与方法通过视频，让学生了解我国水污染的严重性。1. 通过小组合作探究，理解水污染原因，掌握水污染的危害和防治原则。2.通过对案例的剖析，对案例中图片、材料的分析，提高学生观察事物获取信息、分析解决问题、归纳3.表述的能力。（三）情感态度与价值观．内蒙古集宁一中地理学科教案 1.形成自然环境是人类赖以生存和发展的基础的地理观念，树立因地制宜、人地和谐的可持续发展观。 2.对学生进行保护环境教育，增强学生的护水意识，主动参与意识, 3.关心我国水污染状况，培养学生热爱家乡、热爱大自然的情感和实事求是的科学态度。

水体污染的主要污染物详细分类与介绍

水体污染的主要污染物详细分类与介绍生活污水、畜禽饲养场污水以及制革、洗毛、屠宰业和医院等排出的废水，常含有各种病原体，如病毒、病菌、寄生虫。水体受到病原体的污染会传播疾病，如血吸虫病、霍乱、伤寒、痢疾、病毒性肝炎等。历史上流行的瘟疫，有的就是水媒型传染病。如1848年和1854年英国两次霍乱流行，死亡万余人；1892年德国汉堡霍乱流行，死亡750余人，均是水污染引起的。受病原体污染后的水体，微生物激增，其中许多是致病菌、病虫卵和病毒，它们往往与其他细菌和大肠杆菌共存，所以通常规定用细菌总数和大肠杆菌指数及菌值数为病原体污染的直接指标。病原体污染的特点是：(1)数量大；(2)分布广；(3)存活时间较长；(4)繁殖速度快；(5)易产生抗药性，很难绝灭；(6)传统的二级生化污水处理及加氯消毒后，某些病原微生物、病毒仍能大量存活。常见的混凝、沉淀、过滤、消毒处理能够去除水中99%以上病毒，如出水浊度大于0.5度时，仍会伴随病毒的穿透。病原体污染物可通过多种途径进入水体，一旦条件适合，就会引起人体疾病。 ●耗氧污染物在生活污水、食品加工和造纸等工业废水中，含有碳水化合物、蛋白质、油脂、木质素等有机物质。这些物质以悬浮或溶解状态存在于污水中，可通过微生物的生物化学作用而分解。在其分解过程中需要消耗氧气，因而被称为耗氧污染物。这种污染物可造成水中溶解氧减少，影响鱼类和其他水生生物的生长。水中溶解氧耗尽后，有机物进行厌氧分解，产生硫化氢、氨和硫醇等难闻气味，使水质进一步恶化。水体中有机物成分非常复杂，耗氧有机物浓度常用单位体积水中耗氧物质生化分解过程中所消耗的氧量表示，即以生化需氧量(BOD)表示。一般用20℃时，五天生化需氧量(BOD5)表示。 ●植物营养物植物营养物主要指氮、磷等能刺激藻类及水草生长、干扰水质净化，使BOD5升高的物质。水体中营养物质过量所造成的"富营养化"对于湖泊及流动缓慢的水体所造成的危害已成为水源保护的严重问题。富营养化(eutrophication)是指在人类活动的影响下，生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。在自然条件下，湖泊也会从贫营养状态过渡到富营养状态，沉积物不断增多，先变为沼泽，后变为陆地。这种自然过程非常缓慢，常需几千年甚至上万年。而人为排放含营养物质的工业废水和生活污水所引起的水体富营养化现象，可以在短期内出现。植物营养物质的来源广、数量大，有生活污水(有机质、洗涤剂)、农业(化肥、农家肥)、工业废水、垃圾等。每人每天带进污水中的氮约50g。生活污水中的磷主要来源于洗涤废水，而施入农田的化肥有50%～80%流入江河、湖海和地下水体中。天然水体中磷和氮(特别是磷)的含量在一定程度上是浮游生物生长的控制因素。当大量氮、磷植物营养物质排入水体后，促使某些生物(如藻类)急剧繁殖生长，生长周期变短。藻类及其他浮游生物死亡后被需

水体污染及防治对策

水体污染及防治对策摘要：针对中国水体污染现状及危害，提出水体污染防治措施。关键字：水体污染现状危害措施（一）中国水污染分布与水污染现状地球生态环境已被人类活动严重破坏。尤其是水的污染更为突出。水是地球上万物的命脉所在，水滋润万物、哺育生命、创造文明。中国水资源的分布极其不均匀。中国的人均水资源占有量低于500立方米，远远低于国际公认的人均所需1000立方米的临界值。北方许多大中城市因缺水造成工厂停产或限产，损失的年产值达1200亿元，南方一些城市也陆续出现水荒。目前全国600多座城市中，有300多家缺水，其中严重缺水的有108个，缺水量约为1000万吨/天左右。几百万人生活用水紧张。面对“滴水贵如油”的水资源，而人类对它的浪费和污染却是令人痛心的：据统计，全世界污水排放量已达到4000亿立方米，使5.5万亿立方米水体受到污染，占全世界径流总量的14%以上。（二）水体污染水体被污染的原因主要有两种：一是自然的，一是人为的。由于雨水对各种矿石的溶解作用，火山爆发和干旱地区的风蚀作用所产生的大量灰尘落入水体而引起的水污染，这属于自然污染。向水体排放大量未经处理的工业废水、生活污水和各种废弃物，造成水质恶化，这属于人为污染。而人们通常所说的水污染主要是指后一种，而且也是最主要的。 1：水体受污染的过程一般来说，水自身有自净能力。水的自净能力包括稀释扩散、沉淀堆积、氧化还原以及水中微生物对有机物的分解等。大体可以分四段：第一为污染段，由于大量污染物混入，河流水质恶化，水中溶解氧极少，除了细菌以外，其它生物较少，特别是几乎不存在自氧性生物；第二是分解段，分解有机质的生物逐渐繁殖，生物分解活动激烈，大量消耗溶解氧，鱼类难以生存，出现藻类和需氧较低的原生生物等，而在生化需氧量逐渐降低后，水中溶解氧又逐渐增加；第三为恢复段，藻类、鱼类和其它大型生物重新又活泼起来，水质逐渐变清；第四为清水段，溶解氧接近饱和，水质清洁，自净过程到此完成。

常见8类水体污染物的危害

编号：AQ-CS-06644 ( 安全常识) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑常见8类水体污染物的危害 Harm of 8 kinds of common water pollutants

常见8类水体污染物的危害备注：安全是指没有受到威胁、没有危险、危害、损失。人类的整体与生存环境资源的和谐相处，互相不伤害，不存在危险、危害的隐患, 是免除了不可接受的损害风险的状态，安全是在人类生产过程中，将系统的运行状态对人类的生命、财产、环境可能产生的损害控制在人类能接受水平以下的状态。环保知识:悬浮固体固体物会淤塞排水道，窒息水底栖生物，破坏鱼类的产卵地。悬浮小颗粒物会堵塞鱼类的腮，使之呼吸困难，导致死亡。颗粒物含量高时会使水中植物因见不到阳光而难以生长或死亡。悬浮固体物会降低水质,增加净化水的难度和成本。现代生活垃圾中的难降解固体成分（如塑料包装）进入水体之后,会使水生动物误食后死亡。有机质和病原体（存在于食物、植物、粪便、动物尸体中的有机成分）大量消耗水中的溶解氧，危及鱼类的生存。导致水中缺氧而使需氧微生物死亡。这类微生物能够分解有机质，维持水体的自净功能。它们死亡的后果是：水体发黑，变臭，

毒素积累，伤害人畜。重金属（汞、铅、镉、镍、硒、砷、铬、铊、铋、钒、金、铂、银等）对人、畜有直接的生理毒性。用含有重金属的水来灌溉庄稼，会使作物受到重金属污染，致使农产品有毒性。沉积到水体底部，通过水生植物或微生物进入食物链，经鱼类等水产品进入人体。合成化学品（如：苯酚、多氯联苯、二恶英、呋喃等）这类合成化学品多数是难降解、对水生动物和人有毒性的物质（致癌、干扰内分泌系统、扰乱生殖行为、影响免疫系统等）。它们进入水体会危害水中生物，尤其是引起生物的繁殖行为发生明显变化，进而影响到整个水体的生态系统。它们的毒性会积累在水生生物体内，通过食物链进入其它生物体，最终进入人体。它们污染过的水体难以被净化，使人类的饮水安全和健康受到

基于MpCCI的Abaqus和Fluent流固耦合案例1

CAE联盟论坛精品讲座系列基于MpCCI的Abaqus和Fluent流固耦合案例主讲人：mafuyin CAE联盟论坛总监摘要：通过MpCCI流固耦合接口程序，对某薄壁管道流动中的传热过程进行了Abaqus和Fluent相结合的流固耦合仿真分析。信息介绍了从建模、设置到求解计算和后处理的全过程，对相关研究人员具有参考意义。 1 分析模型用三维建模软件solidworks建立了一个管径为1m的弯管，结构尺寸如图1a所示，管的结构如图1b所示，流体的模型如图1c所示。值得注意的是，由于拓扑特征的原因，这样的管壁模型无法通过对圆环扫略直接生成，而需先通过对大圆的扫略生成实心的模型(类似于流体模型)，然后进行抽壳得到管壁的模型。用同样的方法对大圆半径减去管壁厚度的圆进行扫略得到流体模型。 a. 尺寸关系 b. 管壁结构 c. 流体模型图1. 几何模型示意图图2. 流固耦合传热分析模型示意图内壁面(耦合面) 速度入口 v=6m/s; T in=600K 外壁面压力出口 P=0Pa；T out=300K

由于管壁结构和流体的热学行为不同，传热系数等都不一样，所以属于典型的流固耦合传热问题，热学模型如图2所示。即管的一端为流体速度入口，一端为压力出口，给定流体外壁面一个初始温度600K，流体入口速度为6m/s，温度为600K，出口相对大气压力为0Pa，出口温度为300K。需要求解流体和管壁的温度场分布情况。 2 流体模型将图1c的流体模型以Step格式导入Fluent软件通常使用的前处理器Gambit中，如图3a所示。设置求解器为，然后划分体网格，网格尺寸为100mm，类型为六面体单元，一共生成4895个体单元，网格如图3b所示。 a. 导入Gambit软件中的流体模型 b. 流场的网格模型图3. 流体模型及网格示意图进行网格划分后，需定义边界条件，在Gambit软件中先分别定义速度入口(VELOCITY_INLET)、压力出口(PRESSURE_OUTLET)和壁面(Wall)三组边界条件，具体参数设置在Fluent软件中进行。然后定义流体属性，名称定义为air，类型为Fluid。这些定义的目的是能够在Fluent软件中识别出这些特征，具体类型和参数都可以在Fluent软件中进行设置和修改。定义完后点击【Export】，选择【Mesh】，选择路径和文件名称并进行输出。打开Fluent6.3.26或以上的版本，选择3D求解器，点击【File】→【Read】→【Case】，然后选择Gambit中输出的msh文件，即可将网格文件读入Fluent 软件中。读入模型后，进行求解参数和条件的设置。

水体污染及防治教案

第八章水体污染及其主物防治水体是指以相对稳定的陆地为边界的天然水域，包括河流、湖泊、招泽、水库、地下水、川和海洋等。水体不仅包括水，还包括水中的悬浮物质、溶解物质、底泥及水生生物等完整生态系统，它是地表被水覆盖的自然综合体。水体污染是指污染物进入水体中的数量达到破坏水体原有功能的程度。我国水资源总量相对较丰富，地表径流总量为27万亿m3，占世界第六位；相当于陆地流总量的5％。但我国入均占有水量非常少，人均占有地表水仅2639m3，居世界第 110位，世界人均径流量的四分之一。我国城币缺水更为严重，全国统什有434个城市缺水，其中50个城市属水荒城市。我国有三亿多亩农田受干旱威胁，成灾面积约1亿亩，14亿亩草场缺水。农村有5 000多万人饮困难。3 000多万头牲畜缺水。我国是世界 13个贫水国之一。 2000年全国工业（不包括火、核电工业，下同）废水排放量为509亿m3，工业废水中化学需氧量（COD）和氨氮排放量分别为1239万t和113万t。东部地区工业废水及COD、氨氮排放量分别占全国工业排放量的49%、55%和40%；中部地区分别占35%、31%和40%；西部地区分别占16%、14%和20%。 2000年全国城镇（包括所有具有下水管网的建制市和建制镇）生活污水排放量为229亿m3，城镇生活污水中COD和氨氮排放量分别为655万t和69万t。东部地区城镇生活污水及COD、氨氮排放量分别占全国城镇排放量的57%、62%、58%；中部地区分别占27%、27%、30%；西部地区分别占16%、11%、12%。全国七大水系（珠江、长江、黄河、淮河、辽河、海河和松花江）、湖泊、水库、部分地区地下水及近岸悔域都受到了不同程度的污染。黄河断流时间最长的年份废污水排放量的变化 1980～2000年，全国城镇生活用水由81亿m3增加到325亿m3，年均增长率达7.2%；工业用水量由418亿m3增加到1 163亿m3，年均增长率达5.3%。城镇生活用水和工业用水之和占总用水的比例由11.3%提高到26.5%。与用水量增长趋势一致。水资源短缺和水体污染已经严重影响我国经济的发展。开展水体污染及其生物防治的研究是污染生态学中重耍的研究课题。污水灌溉、氧化塘和上地处理系统是污水生物处理的重大措施第一节污水灌溉污灌增加的原因：水土分布不均匀，华北、西北污水排放增加，农业用水矛盾加大概念污水灌溉（sewage irrigation）一般是指使用经过一定处理的城巾污水灌溉农田、森林和草地。城市污水通常是指含有大量生活污水和商业污水以及少量工业废水的混合污水，也有全部用工业废水（主要指农产品加工废水）进行灌溉的。污水灌溉可分为：

水体中八类污染物

●病原体污染物生活污水、畜禽饲养场污水以及制革、洗毛、屠宰业和医院等排出的废水，常含有各种病原体，如病毒、病菌、寄生虫。水体受到病原体的污染会传播疾病，如血吸虫病、霍乱、伤寒、痢疾、病毒性肝炎等。受病原体污染后的水体，微生物激增，其中许多是致病菌、病虫卵和病毒，它们往往与其他细菌和大肠杆菌共存，所以通常规定用细菌总数和大肠杆菌指数及菌值数为病原体污染的直接指标。病原体污染的特点是：(1)数量大；(2)分布广；(3)存活时间较长；(4)繁殖速度快；(5)易产生抗药性，很难绝灭；(6)传统的二级生化污水处理及加氯消毒后，某些病原微生物、病毒仍能大量存活。 ●耗氧污染物在生活污水、食品加工和造纸等工业废水中，含有碳水化合物、蛋白质、油脂、木质素等有机物质。这些物质以悬浮或溶解状态存在于污水中，可通过微生物的生物化学作用而分解。在其分解过程中需要消耗氧气，因而被称为耗氧污染物。这种污染物可造成水中溶解氧减少，影响鱼类和其他水生生物的生长。水中溶解氧耗尽后，有机物进行厌氧分解，产生硫化氢、氨和硫醇等难闻气味，使水质进一步恶化。水体中有机物成分非常复杂，耗氧有机物浓度常用单位体积水中耗氧物质生化分解过程中所消耗的氧量表示，即以生化需氧量(BOD)表示。一般用20℃时，五天生化需氧量(BOD5)表示。 ●植物营养物植物营养物主要指氮、磷等能刺激藻类及水草生长、干扰水质净化，使BOD5升高的物质。水体中营养物质过量所造成的"富营养化"对于湖泊及流动缓慢的水体所造成的危害已成为水源保护的严重问题。富营养化(eutrophication)是指在人类活动的影响下，生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。在自然条件下，湖泊也会从贫营养状态过渡到富营养状态，沉积物不断增多，先变为沼泽，后变为陆地。这种自然过程非常缓慢，常需几千年甚至上万年。而人为排放含营养物质的工业废水和生活污水所引起的水体富营养化现象，可以在短期内出现。植物营养物质的来源广、数量大，有生活污水(有机质、洗涤剂)、农业(化肥、农家肥)、工业废水、垃圾等。生活污水中的磷主要来源于洗涤废水，而施入农田的化肥有50%～80%流入江河、湖海和地下水体中。天然水体中磷和氮(特别是磷)的含量在一定程度上是浮游生物生长的控制因素。当大量氮、磷植物营养物质排入水体后，促使某些生物(如藻类)急剧繁殖生长，生长周期变短。藻类及其他浮游生物死亡后被需氧生物分解，不断消耗水中的溶解氧，或被厌氧微生物所分解，不断产生硫化氢等气体，使水质恶化，造成鱼类和其他水生生物的大量死亡。

浅谈水污染及治理方法

浅谈水污染及治理方法摘要：生命最初诞生在水中，水是生命的基础物质之一，是维持生命所不可缺少的，也是我们生活中所不可缺少的物质。但是，随着人类经济活动加剧，工业生产的发展和社会经济的繁荣，在大量消耗能源的同时，将大量的工业废水和城市生活污水排入水体，水污染日益严重。水污染对周围环境和各种微生物等都存在很大的危害。久而久之，也会威胁到人的安全与健康。因此，我们必须重视水环境污染，并对其做出解决方案。保护水资源、防治水污染是全人类神圣和义不容辞的责任。关键词：水污染水污染来源水污染危害水污染防治一.了解水污染? 所谓水污染就是由由有害化学物质造成水的使用价值降低或丧失。水的污染有两类：一类是自然污染；另一类是人为污染。而后者是主要的。水污染可根据污染杂质的不同而主要分为化学性污染、物理性污染和生物性污染三大类。化学性污染物又可分为：无机污染物、无机有毒物、有机有毒物、需氧污染物、植物营养物、油类物质等；物理性污染又可分为：悬浮物污染、放射性污染、热污染；生物污染主要指造成疾病的病原体对水体的污染。? 二．水污染的成因? 水污染物源于很多的人类活动。工业污染物可从工厂中的排泄管流出，或者可从管道和地下储存罐中外泄。受污染的水也可能是从矿

山流出，而流经矿山的水通过含矿物的岩石的沥滤，或已受到加工矿石的化学制品的污染。城市和其他居民区的水污染大多源自下水道中混有的微量家庭化学制品。有时工厂将污染物排泄到城市的污水系统中，使城区各种污染物质增多。来自于像农田。牧草场、饲育场和大农场等农业源头的污染物有动物粪便、农业化学制品以及腐蚀过程中产生的沉淀物。? 海洋虽然辽阔，但也不是不会受到污染的侵害。污染物从附近的海岸线、轮船以及近海石油平台流入大海。在公海航行的船只所排放的污水和废弃食物造成的危害不大，但是由甲板上丢弃的塑料制品却会缠住鸟类或者海洋动物使之丧生。如果被吞食，还会使这些动物窒息、消化道阻塞，以至死亡。? 水污染还可能是源于其他类型的污染。例如，来自发电站的二氧化硫先污染了空气，受污染的空气与大气中的湿气混合产生硫磺酸悬浮物，降到地表成为酸雨。接下来，酸雨可被汇入溪流或湖泊中，成为一种威胁甚至毁灭野生生物的水污染。同样，如果滤过垃圾的雨水在渗入土壤前吸收了毒素并污染地下水源的话，那么垃圾埋填地也可能造成水污染。三、我国水污染问题及其影响因素? 我国水污染面临着水体污染、水资源短缺和洪涝灾害等多方面压力。水体污染加剧了水资源短缺，水生态环境破坏促使洪涝灾害频发。河流以有机污染为主，主要污染物是氨氮、生化需氧量、高锰酸盐指数和挥发酚等；湖泊以富营养化为特征，主要污染指标为总磷、总氮、

水体污染物.

水体污染物主要表现如下：硫化物、无机酸碱盐（如氯化物、硫酸盐、酸、碱）的无机有害物；氟化物、氰化物的无机有毒化学物质及汞、砷、铬、铝、镉等重金属元素；氨基酸、蛋白质、碳水化物、油类、脂类等耗氧有机物；钾、铵盐、磷、磷酸盐等植物营养源；苯类、酚类、有机磷农药、有机氯农药、多环芳烃等有毒有机物；寄生虫、、细菌、病菌等微生物污染；铯、钚、锶、铀等放射性污染物。水体污染物的分类造成水体水质、水中生物群落以及水体底泥质量恶化的各种有害物质（或能量）都可叫做水体污染物。水体污染物从化学角度可分为无机有害物、无机有毒物、有机有害物、有机有毒物4类。从环境科学角度则可分为病原体、植物营养物质、需氧化质、石油、放射性物质、有毒化学品、酸碱盐类及热能8类。无机有害物如砂、土等颗粒状的污染物，它们一般和有机颗粒性污染物混合在一起，统称为悬浮物（SS）或悬浮固体，使水变浑浊。还有酸、碱、无机盐类物质，氮、磷等营养物质。无机有毒物主要有：非金属无机毒性物质如氰化物（CN）、砷（As），金属毒性物质如汞（Hg）、铬（Cr）、镉（Cd）、铜（Cu）、镍（Ni）等。长期饮用被汞、铬、铅及非金属砷污染的水，会使人发生急、慢性中毒或导致机体癌变，危害严重。有机有害物如生活及食品工业污水中所含的碳水化合物、蛋白质、脂肪等。有机有毒物，多属人工合成的有机物质如农药DDT、六六六等、有机含氯化合物、醛、酮、酚、多氯联苯（PCB）和芳香族氨基化合物、高分子聚合物（塑料、合成橡胶、人造纤维）、染料等。有机物污染物因须通过微生物的生化作用分解和氧化，所以要大量消耗水中的氧气，使水质变黑发臭，影响甚至窒息水中鱼类及其他水生生物。病原体污染物主要是指病毒，病菌，寄生虫等。危害主要表现为传播疾病：病菌可引起痢疾、伤寒、霍乱等；病毒可引起病毒性肝炎、小儿麻痹等；寄生虫可引起血吸虫病、钩端旋体病等。含植物营养物质的废水进入天然水体，造成水体富营养化，藻类大量繁殖，耗去水中溶解氧，造成水中鱼类窒息而无法生存、水产资源遭到破坏。水中氮化合物的增加，对人畜健康带来很大危害，亚硝酸根与人体内血红蛋白反应，生成高铁血红蛋白，使血红蛋白丧失输氧能力，使人中毒。硝酸盐和亚硝酸盐等是形成亚硝胺的物质，而亚硝胺是致癌物质，在人体消化系统中可诱发食道癌、胃癌等。石油污染，指在开发、炼制、储运和使用中，原油或石油制品因泄露、渗透而进入水体。它的危害在于原油或其他油类在水面形成油膜，隔绝氧气与水体的气体交换，在漫长的氧化分解过程中会消耗大量的水中溶解氧，堵塞鱼类等动物的呼吸器官，黏附在水生植物或浮游生物上导致大量水鸟和水生生物的死亡，甚至引发水面火灾等。热电厂等的冷却水是热污染：热污染是指现代工业生产和生活中排放的废热所造成的环境污染。热污染可以污染大气和水体。火力发电厂、核电站和钢铁厂的冷却系统排出的热水，以及石油、化工、造纸等工厂排出的生产性废水中均含有大量废热。这些废热直接排入天然水体，可引起水温上升。水温的上升，会造成水中溶解氧的减少，甚至使溶解氧降

abaqus与fluent流固耦合

基于MPCCI的流固耦合成功案例基于MPCCI的流固耦合成功案例（一）机翼气动弹性分析 1 问题陈述机翼绕流问题是流固耦合中的经典问题。以前由于缺乏考虑流固耦合的软件，传统的分析方法是将机翼视为刚体，不考虑其弹性变形，通过CFD软件来计算机翼附近的流场。这个强硬的假设很难准确的描述流场的实际情况。更无法预测机翼的振动。MPCCI是基于代码耦合的并行计算接口，它可以同时调用结构和流体的软件来实现流固耦合。我们通过MPCCI，能很好的预测真实情况下的机翼绕流问题。采用ABAQUS结构分析软件来求解结构在流畅作用下的变形和应力分布，通过Fluent软件来计算由于固体运动和变形对整个流场的影响。 2 模拟过程分析顺序 MpCCI的图形用户界面可以方便的读入结构和流体的输入文件。后台调用ABAQUS和FLUENT。在MPCCI耦合面板中选择耦合面，然后选择在相应耦合面上流体和固体需要交换的量。启动MpCCI进行耦合。 3 边界条件设置

图1 无人机模型和流体计算模型结构部分单个机翼跨度在1.5m左右，厚度为0.1m左右。边界条件为机翼端部的固定，三个方向的位移完全固定，另一端完全自由。在固体中除了固定端的面外，其他三个面为耦合面。流体部分采用四面体网格，采用理想气体作为密度模型。流体的入口和出口以及对称性边界条件如下图所示。图2 固体有限元模型 4 计算方法的选择通过结合ABAQUS和FLUENT，使用MPCCI计算流固耦合。在本例中，固体在流场作用下产生很大的变形和运动。在耦合区域，固体结构部分计算耦合面上的节点位移，通过MPCCI传输给FLUENT的耦合界面，FLUENT 计算出耦合区域上的节点力载荷，然后通过MPCCI传给结构软件ABAQUS。在MPCCI的耦合面板中选择的耦合面如图所示，交换量为：节点位移、相对受力。采用ABAQUS中的STANDARD算法，时间增量步长为0.1毫秒。 5 计算结论通过MPCCI结合ABAQUS和FLUENT，成功地计算在几何非线性条件下的气动弹性问题，得到了整个流体区域的流场分布以及结构的动态响应历程。

浅谈水污染及治理方法

浅谈水污染及治理方法摘要:生命最初诞生在水中,水是生命的基础物质之一,是维持生命所不可缺少的，也是我们生活中所不可缺少的物质。但是，随着人类经济活动加剧，工业生产的发展和社会经济的繁荣,在大量消耗能源的同时,将大量的工业废水和城市生活污水排入水体,水污染日益严重。水污染对周围环境和各种微生物等都存在很大的危害。久而久之，也会威胁到人的安全与健康。因此,我们必须重视水环境污染,并对其做出解决方案。保护水资源、防治水污染是全人类神圣和义不容辞的责任。关键词:水污染水污染来源水污染危害水污染防治一．了解水污染所谓水污染就是由由有害化学物质造成水的使用价值降低或丧失。水的污染有两类:一类是自然污染；另一类是人为污染。而后者是主要的。水污染可根据污染杂质的不同而主要分为化学性污染、物理性污染和生物性污染三大类。化学性污染物又可分为:无机污染物、无机有毒物、有机有毒物、需氧污染物、植物营养物、油类物质等；物理性污染又可分为:悬浮物污染、放射性污染、热污染；生物污染主要指造成疾病的病原体对水体的污染。二.水污染的成因水污染物源于很多的人类活动。工业污染物可从工厂中的排泄管流出，或者可从管道和地下储存罐中外泄。受污染的水也可能是从矿山流出，而流经矿山的水通过含矿物的岩石的沥滤，或已受到加工矿

石的化学制品的污染。城市和其他居民区的水污染大多源自下水道中混有的微量家庭化学制品。有时工厂将污染物排泄到城市的污水系统中,使城区各种污染物质增多。来自于像农田。牧草场、饲育场和大农场等农业源头的污染物有动物粪便、农业化学制品以及腐蚀过程中产生的沉淀物。海洋虽然辽阔，但也不是不会受到污染的侵害。污染物从附近的海岸线、轮船以及近海石油平台流入大海。在公海航行的船只所排放的污水和废弃食物造成的危害不大，但是由甲板上丢弃的塑料制品却会缠住鸟类或者海洋动物使之丧生。如果被吞食，还会使这些动物窒息、消化道阻塞,以至死亡。水污染还可能是源于其他类型的污染。例如，来自发电站的二氧化硫先污染了空气，受污染的空气与大气中的湿气混合产生硫磺酸悬浮物，降到地表成为酸雨。接下来，酸雨可被汇入溪流或湖泊中，成为一种威胁甚至毁灭野生生物的水污染。同样,如果滤过垃圾的雨水在渗入土壤前吸收了毒素并污染地下水源的话,那么垃圾埋填地也可能造成水污染。三、我国水污染问题及其影响因素我国水污染面临着水体污染、水资源短缺和洪涝灾害等多方面压力。水体污染加剧了水资源短缺,水生态环境破坏促使洪涝灾害频发。河流以有机污染为主，主要污染物是氨氮、生化需氧量、高锰酸盐指数和挥发酚等;湖泊以富营养化为特征，主要污染指标为总磷、总氮、化学需氧量和高猛酸盐指数等;近岸海域主要污染指标为无机氮、活

水体受污染原因及常见污染物

水体受污染原因：当污染物进入水体后会引起水质恶化。因进入水体的污染物在一定时间范围内超过水体自净能力而致。人类生产活动造成的水体污染中。工业排放引起的水体污染最严重。如工业废水，它含污染物多，成分复杂，不仅在水中不易净化，而且处理也比较困难。被污染水质经过分析会发现COD、氨氮、磷、亚硝酸盐含量严重超标，水体透明度极低，水中的悬浮物比较多，在水体不流动的死角处会有树叶杂草和油状物出现，水体有刺鼻异味或臭味。由于水量比较大，一般不采用外河道换水的方法，而采用原位修复的办法。常见的污染物： (1) 病原微生物污染：如伤寒杆菌、痢疾杆菌、霍乱弧菌等引起传染病的发生或流行； (2) 耗氧污染物：由于氧化分解大量消耗水中溶解氧，甚至转为厌氧分解，水变黑发臭; (3) 酸、碱、盐无机污染物：生活污水、工业污水或农药、化肥等各种酸、碱、盐等无机物进入水体； (4) 植物营养物污染：如锌、磷、氮严重超标使水生植物大量繁殖，水质富营养化； (5) 各种油污染：油田、炼油厂污水排放，饭店潲水排放； (6) 有毒物污染：主要有砷、氟、铅、汞、硝酸盐等； (7) 放射性物质污染：放射性物质。 (8) 热污染：热污染是一种能量污染，它是工矿企业向水体排放高温废水造成的。污水治理措施： 1、采用人工或物理的方法清理水面的树叶杂草，漂浮物，进行日常性维护； 2、进行水体流动或曝气复氧的设施改造，增加水体的溶解氧含量； 3、采用化学的方法对水体中的悬浮物进行吸附沉降，偶尔用化学杀藻剂进行杀藻；

4、用微生物活菌制剂进行水体调理和改善，主要利用微生物对水体中的有机物进行分解和转化，降低水体中的有机物、COD、氨氮、磷、亚硝酸盐等指标。 5、控制水生植物的种植面积，用以吸收水体中的营养物质，并进行有效管理，及时收割，转移营养成分。 6、适当控制水生动物，保持生物链的连续性和物种的多样性，并能够保持平衡。现代污水处理技术：污水处理按处理程度划分，可分为一级、二级和三级处理。一级处理：主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水，BOD一般可去除30%左右，达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。一级处理过程为：通过粗格删的原污水经过污水提升泵提升后——经过格删或者筛率器——之后进入沉砂池——经过砂水分离的污水进入初次沉淀池，以上为一级处理(即物理处理)。沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝气沉砂池、多尔沉砂池和钟式沉砂池。二级处理：主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD，COD 物质)，去除率可达90%以上，使有机污染物达到排放标准。二级处理过程为：从初沉池流出的水进入生物处理设备，有活性污泥法和生物膜法，(其中活性污泥法的反应器有曝气池，氧化沟等，生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床)，从生物处理设备流出的水进入二次沉淀池，二次沉淀池的出水经过消毒排放或者进入三级处理。

fluent单项流固耦合

流固耦合（Fluid-solid interaction，FSI）计算，通常用于考虑流体与固体间存在强烈的相互作用时，对流体流场与固体应力应变的考察。FSI计算按数据传递方式可分两类：单向耦合与双向耦合。所谓单向耦合，主要是指数据只从流体计算传递压力到固体，或者只从固体计算传递网格节点位移到流体。双向耦合则在每一时刻都同时向对方发送相应的物理量（流体计算发送压力数据，固体计算发送位移数据）。 ANSYS Workbench中可以利用Fluent与DS进行单向流固耦合计算。我们这里来举一个最简单的单向耦合例子：风吹挡板。我们假定挡板位移可忽略不计，固体变形对流场影响可以忽略，所考虑的是流体压力作用在固体上，固体的应力分布。当然这里的压力可以换成温度等其他物理量。 1、新建工程。注意是从Fluent –> Static Structure。连接图如1所示。图1 计算工程关系图2 进入DM建模 2、进入Fluent中的DM进行模型创建，如图2所示。流固耦合计算中的几何模型与单纯的流体模型或固体模型不同，它要求同时具有流体和固体模型，而且流体计算中只能有流体模型，固体计算中只能有固体模型。建好后的模型如图3，4，5所示。由于固体模型需要从这里导入，所以我们保留固体与流体模型。

图3 实体模型图4 固体模型

图5 流体模型 3、进入FLUENT网格设置。在FLUENT工程视图中的Mesh上点击右键，选择Edit…，如图6所示，进入网格划分meshing界面，如图7所示。我们这里需要去掉固体部分，只保留流体几何。图6 进入网格划分图7 禁用固体模型

常见8类水体污染物的危害

常见8类水体污染物的危害环保知识:悬浮固体固体物会淤塞排水道，窒息水底栖生物，破坏鱼类的产卵地。悬浮小颗粒物会堵塞鱼类的腮，使之呼吸困难，导致死亡。颗粒物含量高时会使水中植物因见不到阳光而难以生长或死亡。悬浮固体物会降低水质,增加净化水的难度和成本。现代生活垃圾中的难降解固体成分（如塑料包装）进入水体之后,会使水生动物误食后死亡。有机质和病原体（存在于食物、植物、粪便、动物尸体中的有机成分）

大量消耗水中的溶解氧，危及鱼类的生存。导致水中缺氧而使需氧微生物死亡。这类微生物能够分解有机质，维持水体的自净功能。它们死亡的后果是：水体发黑，变臭，毒素积累，伤害人畜。重金属（汞、铅、镉、镍、硒、砷、铬、铊、铋、钒、金、铂、银等）对人、畜有直接的生理毒性。用含有重金属的水来灌溉庄稼，会使作物受到重金属污染，致使农产品有毒性。沉积到水体底部，通过水生植物或微生物进入食物链，经鱼类等水产品进入人体。

合成化学品（如：苯酚、多氯联苯、二恶英、呋喃等）这类合成化学品多数是难降解、对水生动物和人有毒性的物质（致癌、干扰内分泌系统、扰乱生殖行为、影响免疫系统等）。它们进入水体会危害水中生物，尤其是引起生物的繁殖行为发生明显变化，进而影响到整个水体的生态系统。它们的毒性会积累在水生生物体内，通过食物链进入其它生物体，最终进入人体。它们污染过的水体难以被净化，使人类的饮水安全和健康受到威胁。酸性废水降低水体的pH值，杀死幼鱼和其它水生动物种群，并使成年鱼类无法繁殖。

酸化的水体使金属和其它有毒物质更易溶解于水中，这会进一步损害水体的生态系统。酸化作用会杀死一些大型的鱼类。酸化水体中水生生物的灭绝会使依赖它们为食物的其它物种（比如一些鸟类）的灭绝。磷酸盐增加水体中藻类生长所需的重要元素磷，因而引起藻类疯长。导致水体中细菌大量繁殖。疯长的藻类死亡之后成为水体中细菌的营养，于是细菌迅速增殖。致使鱼类死亡。大量增殖的细菌会消耗水中的氧气，水体缺氧会引起鱼类死亡。

(整理)FLUENT14双向流固耦合案例.

说明：本例只应用于FLUENT14.0以上版本。 ANSYS 14.0是2011年底新推出的版本，在该版本中，加入了一个新的模块System Coupling，目前只能用于fluent与ansys mechanical的双向流固耦合计算。官方文档中有介绍说以后会逐渐添加对其它求解器的支持，不过这不重要，重要的是现在FLUENT终于可以不用借助第三方软件进行双向流固耦合计算了，个人认为这是新版本一个不小的改进。模块及数据传递方式如下图所示。一、几何准备流固耦合计算的模型准备与单独的流体计算不同，它需要同时创建流体模型与固体模型。在geometry模块中同时创建流体模型与固体模型。到后面流体模型或固体模块中再进行模型禁用处理。模型中的尺寸：v1:32mm，h2:120mm，h5:60mm，h3:3mm，v4:15mm。

由于流体计算中需要进行动网格设置，因此推荐使用四面体网格。当然如果挡板刚度很大网格变形很小时，可以使用六面体网格，划分六面体网格可以先将几何进行slice切割。这里对流体区域网格划分六面体网格，固体域同样划分六面体网格。二、流体部分设置 1、网格划分双击B3单元格，进入meshing模块进行网格划分。禁用固体部分几何。设定各相关部分的尺寸，由于固体区域几何较为整齐，因此在切割后只需设定一个全局尺寸即可划分全六面体网格。这里设定全局尺寸为1mm。划分网格后如下图所示。 2、进行边界命名，以方便在fluent中进行边界条件设置设置左侧面为速度进口velocity inlet，右侧面为自由出流outflow，上侧面为壁面边界wall_top，正对的两侧面为壁面边界wall_side1与wall_side2（这两个边界在动网格设定中为变形域），设定与固体交界面为壁面边界（该边界在动网格中设定为system coupling类型）。操作方式：选择对应的表面，点击右键，选择菜单create named selection，然后输入相应的边界名称。注意：FLUENT会自动检测输入的名称以使用对应的边界类型，当然用户也可以在fluent进行类型更改。完成后的树形菜单如下图所示。

水污染及其防治教案

水污染及其防治水污染及其防治水污染及其防治 [课标要求] 1.根据有关资料，说出主要的环境污染问题。 2.以某些环境污染事件为例，说出其形成的原因、过程及危害。 3.针对某类环境污染，说出其防治的主要措施。 [教材分析] 本节教材以水污染概念、水污染类型、水污染危害、水污染防治为编写思路，围绕课标中环境污染与防治的内容标准编写主干知识，以活动、阅读等辅助栏目拓展水污染的有关知识，使整节教材有血有肉，枝繁叶茂，很好的达到了水污染及其防治的课表要求。为了实现第二个课标要求——以以某些环境污染事件为例，说出其形成的原因、过程及危害，教材设置了探究活动，介绍了最常见的水污染——水体富营养化的形成过程、危害，并让学生联系家乡的水体富营养化现象分析。关于水污染防治，教材从预防、治理和管理三个层面进行阐述，还设置了“常用的污水处理方法”阅读教材，让学生对污水处理有一定的了解，从而完成第三个课标。。 [教学构思] 1.以学生为本，彰显学生的主体地位，提高学生学习地理的兴趣。运用一定的教学策略，引导学生体验与感受生活，领悟教材的精华。通过案例教学法实现对教学重组和再创造，让教材成为学生发展的策源地，通过情境设计、问题探究培养学生综合分析能力，培养学生逐步具有良好的思维品质。 2.构建师生互动交流的课堂，倡导学生主动参与，乐于探究，培养学生通过分析图片、材料等信息获取新知识的能力，以及交流合作的能力。 [教学设计] 一、教学目标（一）知识与技能 1.了解水污染概念、类型和我国水污染状况。 2.了解水体富营养化的原因、过程及常用的污水处理方法。 3．掌握水污染的危害和防治措施。 4．认识水污染的区域差异及解决的途径。（二）过程与方法 1.通过视频，让学生了解我国水污染的严重性。 2.通过小组合作探究，理解水污染原因，掌握水污染的危害和防治原则。 3.通过对案例的剖析，对案例中图片、材料的分析，提高学生观察事物获取信息、分析解决问题、归纳表述的能力。（三）情感态度与价值观

基于LSDYNA及FLUENT的板壳结构流固耦合分析

基于 LS-DYNA 及 FLUENT 的板壳结构流-固耦合分析
汪丽军北京航空航天大学，交通科学与工程学院 100191
[摘要]：本文采用 ANSYS 显示动力分析模块 LS-DYNA 及流场分析模块 FLUENT，对水下的板壳结构运动及其界面的流-固耦合现象进行了仿真分析。流场计算得到的界面压强数据以外载荷的形式施加于结构表面，使其产生位移及变形；同时，结构的变化又进一步影响了流场的分布。通过往复的双向耦合迭代，得到了板壳结构的动力学响应以及流场的分布情况。仿真结果与试验结果的对比表明，此方法适用于解决兼有大位移及较大变形特征的流-固耦合问题。 [关键词]：板壳结构流-固耦合有限元方法 ANSYS
Analysis of Fluid-Structure Interaction for Plate/Shell Structure Based on LS-DYNA and FLUENT
Wang Lijun School of Transportation Science & Engineering, Beihang University 100191
Abstract: In this paper，the movement of plate under water and the fluid-structure interaction(FSI) is simulated numerically by combining explicit dynamic solver LS-DYNA and computational fluid dynamics solver FLUENT in ANSYS. The pressure obtained from the calculation of flow field are applied as external loads on the surface of the plate, then the structural deformation and displacement can be calculated as well, which will affect the shape and pressure distribution of the flow field reversely. After sequential coupling iterations the dynamic response of the structure and flow field distribution are obtained consequently. By comparing numerical and experimental results it is proved that this proposed coupling method is suitable for solving such a kind of FSI problems considering both large displacement and comparatively large deformation. Keyword: Plate/shell structure, Fluid-Structure Interaction, Finite element method，ANSYS
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前言
在自然界中，流-固耦合现象广泛存在于航空、航天、汽车、水利、石油、化工、海洋以及生物等领域。很多实际问题中流体载荷对于结构的影响不可忽略；同时，结构的位移和变形也会对流场的分布产生重要影响。例如各种水下运动机构都需要考虑这种现象。