污泥处理在城市污水处理中的重要性已日益突出，课题组针对污泥厌氧处理的具体问题，进行了污泥浓缩消化一体化反应器的开发研究，已开发设计了两相一体式污泥浓缩消化反应器(TISTD)。根据反应器理论，反应器处理效果与反应器的流态特性有重要的相关作用，因此，本论文运用商用CFD软件FLUENT对该TISTD反应器的流场进行了三维数值模拟，以便为反应器下一步的设计改进提供参考依据。　　 在对TISTD反应器的流场进行模拟前，建立了反应器的计算模型：1)物理模型：流场简化为气液两相流；视为恒温场；对反应器构造进行简化。2)网格划分：采用四面体非结构化网格，并对局部进行加密。3)计算模型：湍流模型采用RNGk-ε模型，多相流模型采用混合物模型。4)边界条件：TISTD反应器所有进口定义为速度入口，所有出口定义为压力出口，内部过水孔定义为内部界面，反应器隔板定义为固体壁面，认为壁面静止，且和周边没有物质和能量的交换。5)初始条件：设定操作压力为大气压，湍流强度为1％，水力直径为管口直径。　　 论文运用FLUENT对TISTD反应器的流场进行了模拟，从模拟结果中发现：　　 1)从外反应室进入内反应室的污泥形成了短流，即进入外反应室的污泥大部分没有经过浓缩，直接进入了内反应室。2)内反应室内的理想流态是形成上下两个循环，但从模拟的流态图中看出，在内反应室下部并没有形成循环。　　 针对TISTD反应器流态中出现的问题提出了改进建议：1)关于进泥短流可以通过以下方法进行调整。a.改变进泥管的位置，使进泥管与内外反应室连通口的距离增加。b.在内外反应室隔板上部开设连通孔，使部分污泥可以通过上部的连通孔进入内反应室。c.通过调整上下连通孔的尺寸，使进泥既不会形成短流，又能在外反应室进行初步浓缩。2)关于内反应室内形成循环的问题，可以通过以下方法进行调整。a.由于气管分割成上下两部分的设计并不能发挥它的作用，因此将气管调整成为一个整体。b.通过调整气管出口高度，使内反应室内形成较好的内循环。c.通过调整气管的尺寸，在保持回流气量不变的情况下，改变循环沼气的速度，从而使内反应室内形成更好的循环。　　 论文最后设计了正交试验，对上、下连通口的尺寸，进泥管的高度，气管直径，气管出口高度等一些具体参数的组合情况进行了模拟，通过考核等值面y=0上的速度矢量图，等值面x=-150，x=150，x=-50，x=50上的流速方差的加权平均值，等值面上的总动能，等值面上的平均湍流强度，得出以下结论：1)试验4(上连通口尺寸70×60mm；进泥管高度250mm；下连通口尺寸40×30mm；气管直径40mm；气管出口高度450mm)、试验6(上连通口尺寸60×50mm；进泥管高度100mm；下连通口尺寸60×50mm；气管直径50mm；气管出口高度450mm)、试验11(上连通口尺寸50×40mm；进泥管高度400mm；下连通口尺寸70×60mm；气管直径30mm；气管出口高度450mm)和试验13(上连通口尺寸40×30mm；进泥管高度500mm；下连通口尺寸50×40mm；气管直径20mm；气管出口高度450mm)这四种情况的流场分布比较好。2)因素E即气管出口高度对指标值的影响是最大的，其次是上、下连通口的尺寸及气管直径。3)TISTD反应器细部结构在最佳组合状态下的比例参数：上连通口的过水面积与内反应室的表面积之比为0.033，下连通口的过水面积与内反应室的表面积之比为0.016～0.024；进泥管到上连通口的距离与进泥管到下连通口的距离之比为0.78～0.80；气管直径与外反应室直径之比为0.1，气管直径与内反应室直径之比为0.2；气管出口的高度与内反应室的高度之比为0.35。