機械微弱擾動水體動力學研究及裝置開發(fā).pdf

1、湖泊、水庫以及流動不好的河流等水體可以通過提高溶解氧來改善其富營養(yǎng)狀況，機械微弱擾動增氧是其中一種有效的方法，但其溶解氧動力學研究不夠深入，工程化裝置也少有開發(fā)。
　　 本文選取3種結構相似，但傾角、盤面比和R處弦長等結構參數(shù)不同的機械擾動槳葉，安裝在3個容積、初始狀態(tài)相同的試驗水池，用1個空白池作參照，在相同的工況下，研究水質指標和動力學情況:
　　 (1)分析水體富營養(yǎng)化成因和改善方法，確定試驗方法，以水溫、溶氧量、

2、酸堿度、化學需氧量等水質指標，評價不同機械微弱擾動對水質的影響。
　　 (2)應用FLUENT軟件，采用多重參考系法(MRF)對機械擾動作用下的水池流場進行數(shù)值模擬，并用流速儀進行校驗，對比、分析水體運動同水質指標的關系。
　　 (3)對影響擾動槳性能的結構參數(shù)進行正交試驗，并對影響顯著的結構參數(shù)進行了優(yōu)化，開發(fā)出一種以太陽能為動力的機械擾動裝置。
　　 通過以上研究，得到:
　　 (1)藻類生長旺盛期（

3、2012年7月至9月），對溶氧影響較大，經(jīng)過47天后，試驗水池溶解氧達到相對穩(wěn)定，三個擾動池穩(wěn)定后的表層溶解氧平均值分別為6.4mg/L、7.1mg/L、9.6mg/L，底層溶解氧平均值分別為6.2mg/L、6.9mg/L、9.5mg/L;空白水池的表層和底層溶解氧值為5.6mg/L和5.3mg/L。
　　 藻類衰亡期，對溶氧影響較小時段（2012年12月至2013年1月），三個擾動池和空白池的表層溶解氧平均值分別為6.0mg/

4、L、6.7mg/L、7.6mg/L、3.7mg/L，底層溶解氧平均值分別為5.9mg/L、6.6mg/L、7.5mg/L、3.6mg/L，傾角、盤面比和R處弦長較大的擾動槳對溶氧影響最大，水質改善效果最好。
　　 (2)空白對比池的化學需氧量最大，水質最差。而在三個擾動池中，3號擾動池的化學需氧量最小，1號擾動池的化學需氧量最大，說明傾角、盤面比和R處弦長均大的擾動槳對水池水質的改善效果最好。
　　 (3)擾動槳產(chǎn)生軸向