污水海洋擴(kuò)散器海水入侵及清除特性研究.pdf

1、污水海洋處置方法是一種經(jīng)濟(jì)有效的城市污水和工業(yè)污水處置方式，海水入侵?jǐn)U散器系統(tǒng)是影響排污水力效率的重要因素之一，在工程中一直未得到很好解決。本文運(yùn)用實(shí)驗(yàn)量測(cè)方法和三維數(shù)值模擬方法對(duì)海水入侵及清除流動(dòng)過(guò)程中擴(kuò)散器系統(tǒng)內(nèi)部的流動(dòng)結(jié)構(gòu)以及影響因素進(jìn)行了較為全面的研究，得到了一些有意義的結(jié)論。本文的主要研究包括： (1)在實(shí)驗(yàn)室中建立海水入侵及清除流動(dòng)物理模型實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，將PIV激光圖像測(cè)速技術(shù)應(yīng)用于污水?dāng)U散器系統(tǒng)內(nèi)部流場(chǎng)的量測(cè)，觀測(cè)得

2、到擴(kuò)散器系統(tǒng)內(nèi)部流場(chǎng)結(jié)構(gòu)及發(fā)展過(guò)程，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部流場(chǎng)發(fā)展細(xì)部特征進(jìn)行分析，闡述海水入侵和清除的流動(dòng)機(jī)理。 (2)建立擴(kuò)散器系統(tǒng)內(nèi)水流三維數(shù)值計(jì)算模型，該模型主要基于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格有限體積法，采用RNGκ-ε紊流模型對(duì)紊動(dòng)特征進(jìn)行模擬，引入流體體積分?jǐn)?shù)方程對(duì)密度分層流及其交界面的物質(zhì)交換過(guò)程進(jìn)行模擬。 (3)利用建立的三維數(shù)值計(jì)算模型對(duì)概化的方形截面擴(kuò)散器系統(tǒng)海水入侵與清除過(guò)程進(jìn)行模擬，將模擬結(jié)果與現(xiàn)有的二維數(shù)值模型計(jì)算結(jié)果

3、和實(shí)驗(yàn)成果進(jìn)行比較，分析所建立的三維數(shù)值模型與現(xiàn)有二維數(shù)值模型模擬效果的差異，探討三維數(shù)值模型在流動(dòng)非恒定特征、密度分層流及交界面紊動(dòng)摻混特征、流動(dòng)三維結(jié)構(gòu)特征等關(guān)鍵流動(dòng)機(jī)制方面的模擬效果。 (4)利用所建立的三維數(shù)值模型對(duì)圓形截面擴(kuò)散器系統(tǒng)的海水入侵及清除流動(dòng)過(guò)程進(jìn)行模擬，通過(guò)與實(shí)驗(yàn)實(shí)測(cè)流場(chǎng)進(jìn)行比較，分析三維數(shù)值模型對(duì)圓形截面擴(kuò)散器系統(tǒng)海水入侵及清除流動(dòng)的預(yù)測(cè)能力，比較結(jié)果表明三維數(shù)值模型能夠?qū)Ｋ肭峙c清除流動(dòng)的非恒定過(guò)程