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膜生物反应器(MembraneBioreactor,简称MBR)的计算机仿真已经成为当今MBR模拟仿真的研究热点。MBR计算机仿真从当初单一的模拟仿真转变为数值仿真、模拟仿真以及图形仿真相结合的形式,在近些年的研究中将计算机可视化技术引入到MBR模拟仿真中来,使得计算机可视化技术成为了研究和分析MBR的有力工具。
为了弥补MBR试验周期长、费用高、设备密封不可见等缺陷,本文以MBR数学建模为基础,用计算机图形技术做辅助,使用数据库、Matlable技术实现了MBR模拟仿真到数值仿真的转变,在此基础上设计了MBR三维可视化仿真系统。本文在设计MBR三维仿真系统的过程中,首先研究和分析了MBR的理论知识,包括MBR污水处理的过程、膜的特性、膜污染等;然后对MBR的数学模型进行了深入研究,包括膜污染的因素及其数学模型、膜通量数学模型、流体力学数学模型等,并结合神经网络理论提出了一种基于神经网络的影响MRB膜通量的多因素线性回归模型;最后将这些理论知识有机的与计算机技术结合起来,运用以整代浮和四叉树递归的建模思想,使用VC++编程语言和OpenGL图形技术研究出了一套适合于MBR污水处理的速度快、效率高、可视化效果好的三维仿真系统。
经过编写硕士论文期间的研究表明,MBR三维仿真系统可以有效的缩短科研周期,提高工作效率。计算机可视化技术在MBR污水处理领域的灵活运用,其设计思想对于MBR仿真技术以后的研究、应用和发展都具有启发和参考作用。