超声波作用下污泥水分扩散过程的数值模拟

建立了超声波作用下污泥内部水分扩散模型,利用分形理论对超声波(20kHz)作用下污泥内部孔隙结构进行描述,探讨了超声波声能密度对污泥孔隙表面分形维数d_f及孔隙通道曲折度分形维数d_w的影响,在此基础上建立了超声波作用下多孔介质中液体有效扩散系数的分形模型,对不同声能密度超声波辐照下污泥水分扩散过程进行了数值模拟。研究发现,超声辐照使污泥内部的孔隙结构发生改变,污泥颗粒变得均匀细小,孔隙连通性增大,水分迁移通道的曲折度减小,同时污泥内部液体分子受到超声能激发,迁移速度加快,因此,超声辐照有效增大了污泥内部水分的扩散速率。