計(jì)算流體力學(xué)（CFD）在初沉池中的應(yīng)用.pdf

1、初沉池是二級(jí)污水處理廠的預(yù)處理構(gòu)筑物，一級(jí)污水處理廠的主要構(gòu)筑物。其主要作用是去除污水中密度較大的固體懸浮物顆粒，以減輕生化處理構(gòu)筑物的有機(jī)負(fù)荷，但是初沉池的設(shè)計(jì)還存在很大的經(jīng)驗(yàn)性。因此，有必要對(duì)輻流式初沉池的三維流態(tài)及懸浮物分布進(jìn)行模擬，以便為提高初沉池處理能力及優(yōu)化初沉池的設(shè)計(jì)提供有效的理論依據(jù)，這對(duì)實(shí)際操作有著重要的指導(dǎo)意義。 本文從初沉池內(nèi)流體流動(dòng)實(shí)際情況出發(fā)，并考慮通用性和實(shí)用性，建立了以高雷諾數(shù)κ-ε封閉模型為基礎(chǔ)

2、的三維兩相流Euler模型。該模型充分考慮了固液兩相間相互作用的影響，即考慮了相間曳力、橫向升力、虛擬質(zhì)量力、分散相體積分?jǐn)?shù)，以及分散相與連續(xù)相間密度差的影響，控制方程采用有限體積法離散，SIMPLE算法求解。 通過與Abdel-Gawad的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，驗(yàn)證了三維數(shù)值模擬求解的可靠性。模擬的結(jié)果表明，通過分析三維流場(chǎng)的切向速度ν值的曲面圖，發(fā)現(xiàn)切向速度受池底、邊壁、進(jìn)口擋板及出口溢流堰影響較大。這表明初沉池流場(chǎng)與切向速度

3、為零的理想沉淀池假設(shè)存在很大差異，三維模型能更好的反映水流和懸浮物變化。 沉淀池?fù)醢彘L(zhǎng)度、位置對(duì)沉淀池的流場(chǎng)和濃度場(chǎng)產(chǎn)生了一定的影響，擋板設(shè)計(jì)的好壞會(huì)對(duì)沉淀池去除效果起到至關(guān)重要的作用。在一定的入流條件下，通過比較擋板不同位置和長(zhǎng)度的組合對(duì)去除率的影響，發(fā)現(xiàn)存在擋板位置和長(zhǎng)度的最佳組合，其能使沉淀池達(dá)到良好的去除效果。當(dāng)入流條件一定時(shí)，且在入流固體顆粒濃度不高的條件下，顆粒的尺寸對(duì)流場(chǎng)影響并不明顯，但其影響了懸浮物在沉淀池內(nèi)的