高级专家来碧臣交流CFD技术在产品模型设计方面的应用

      12月14日上午，比利时AM-Team公司高级CFD技术专家杨敏博士为我司带来了一场题为“A generic frameworkof CFD-PBM model and its application to DAF system”的学术交流。杨敏博士曾获欧盟玛丽居里学者项目资助，比利时根特大学数学分析与模型系博士后。主要研究方向为计算流体力学（CFD）应用研究、（生物）化学反应动力学、群体平衡理论（PBM）以及数据驱动模型。有关技术广泛应用于国内外环保技术和过程装备的研发和设计，合作对象包括国内外环保企业如Xylem、Suez、Wood、Maezawa、DC Water、Vitens、北京排水集团，以及制药企业如Pfizer、Johnson & Johnson等。

        杨敏博士首先介绍了他的个人经历及他所在的公司-比利时AM-Team。而后，杨敏博士采用生动形象的举例对Computational Fluid Dynamics(CFD)、Population Balance Model(PBM)、Bio-kinetics及Digital Twins(DT)进行了阐释，他认为CFD可以从宏观面上描述流场特性，而机理模型（如PBM和Bio-kinetics）和数据驱动模型（如人工智能算法）等可为特定场景提供更为详细的信息，比如PBM可以在微观层面上描述群体属性的分布特征，从而获得更详细和精准的信息。将CFD与多种机理模型和数据驱动模型耦合，可以针对不同工程应用定制化计算和开展深度理论研究。分享了团队使用通用CFD-PBM模型对溶气气浮池（DAF）微纳气泡尺寸分布预测与结构优化的成果，揭示DAF中微纳气泡变化及流体力学机制，CFD-PBM在流体动力学和气泡尺寸之间建立协同作用可以模拟实现最佳分离效率。另外，CFD-PBM模型可以在不进行实验的情况下，改进设备在构造及尺寸方面的缺陷，尽可能缩减研发成本；同时，利用CFD进行多场景实验参数模拟，还可以优化实验参数，提高实验效率。杨敏博士强调：All models are wrong, but some are useful.（没有理想的模型，管用就行），CFD模型可以模拟最佳设备结构及参数设置，但有时候需要严格的实验验证。

最后，杨敏博士分享了AM-Team主要业务及合作单位，并结合自身实践对实施案例进行了分析。针对现场提问，对CFD-PBM在优化厌氧生物降解设备及实验参数等方面进行了生动的解答。CFD-PBM作为新兴的综合应用技术，为硬件开发及实验参数优化方面提供了新的研究视角，尤其对于厌氧发酵这类复杂的生化反应，具有很好的运用前景。