輻流式沉淀池固液兩相流數(shù)值模擬與結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究.pdf

1、本文用計(jì)算流體力學(xué)的方法，選用Realizable湍流模型和Mixture混合模型對(duì)輻流式沉淀池通過(guò)改變沉淀池?fù)醢宄叽?、進(jìn)水流速、擋板位置等不同的設(shè)計(jì)參數(shù)，分別進(jìn)行了二維和三維的數(shù)值模擬，得到了以下成果：
　　(1)模型驗(yàn)證的結(jié)果表明：在二維數(shù)值模擬中，沉淀池橫斷面上的流速沿水深分布的模擬值與Imam的實(shí)測(cè)值吻合較好，證明了所選Realizable湍流模型能夠正確模擬二維沉淀池內(nèi)的流場(chǎng)和速度場(chǎng)。三維數(shù)值模擬中，速度沿著R方向取得的

2、速度的模擬值與Deininger等的實(shí)驗(yàn)值吻合度很高，說(shuō)明三維模型能準(zhǔn)確地模擬出實(shí)際輻流式沉淀池內(nèi)的流場(chǎng)分布。
　　(2)單流體數(shù)值模擬分析：增設(shè)長(zhǎng)擋板可以更好的改善輻流式沉淀池的水力特征，減小池內(nèi)旋流的影響范圍，更有利于沉淀池沉淀；進(jìn)水流速越大，擋板后的旋流影響范圍也越大，隨著速度的增大，擋板前產(chǎn)生了旋流并隨之繼續(xù)變大，當(dāng)進(jìn)水流速v=0.085m/s時(shí)，擋板前后的旋流都不大，為最佳選擇；擋板位置后移，池內(nèi)旋流范圍變大，當(dāng)擋板距離

3、進(jìn)口處為1.2m時(shí)，水力特征最優(yōu)越。
　　(3)液固兩相流數(shù)值模擬分析：沉淀池沉淀效率直接和懸浮顆粒分布相關(guān)。增設(shè)長(zhǎng)擋板的懸浮顆粒與水分界面比短擋板更遠(yuǎn)離出口，長(zhǎng)擋板沉淀效果優(yōu)于短擋板；當(dāng)進(jìn)水流速v=0.085m/s時(shí)，懸浮顆粒與水分界面離出口位置為最佳，應(yīng)該優(yōu)先考慮。設(shè)置擋板距離進(jìn)口處1.2m時(shí)，沉淀池水力特征最優(yōu)，可以獲得良好沉淀，為最佳方案。濃度場(chǎng)分析的結(jié)論與水力特征的結(jié)論一致，更能驗(yàn)證結(jié)論的正確性。
　　(4)Mix