基于CFD的水處理網(wǎng)格絮凝池優(yōu)化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、本文是在絮凝動(dòng)力學(xué)理論分析的基礎(chǔ)上，借助CFD軟件—FLUENT，對(duì)在我國城市自來水廠普遍使用的水處理網(wǎng)格絮凝池進(jìn)行數(shù)值模擬和分析，以優(yōu)化網(wǎng)格絮凝池設(shè)計(jì)。
　　 本文在網(wǎng)格絮凝池豎井內(nèi)的擾流部件―網(wǎng)格板的計(jì)算模型建立和計(jì)算網(wǎng)格設(shè)定方面，通過充分的數(shù)值模擬試驗(yàn)和分析，采用合理的計(jì)算網(wǎng)格尺寸的方法而不是縮小或簡(jiǎn)化模擬區(qū)域的方法來實(shí)現(xiàn)合理的計(jì)算量和滿足模擬精度要求，計(jì)算結(jié)果表明，選用計(jì)算網(wǎng)格尺寸Interval Size=25(mm)

2、對(duì)實(shí)際絮凝池網(wǎng)格板水力模擬來說是合適的。
　　 論文提出了適合于CFD模擬的絮凝效果評(píng)價(jià)指標(biāo)，分別為表征湍流剪切強(qiáng)度的湍動(dòng)能k、表征有效絮凝能耗的湍動(dòng)能耗散率ε和表征湍流中顆粒碰撞幾率的渦旋速度梯度G’，既可以充分利用CFD模擬的數(shù)據(jù)文件的豐富成果，又可以與一般水處理絮凝指標(biāo)的評(píng)價(jià)效果進(jìn)行比較，結(jié)果表明這些新的評(píng)價(jià)指標(biāo)是合理的和可行的。
　　 本文采用輸出的累計(jì)有效能耗為95%的截面距離作為網(wǎng)格板的有效作用范圍，分析和模

3、擬了不同豎井流速、開孔率、網(wǎng)孔尺寸以及網(wǎng)格板厚度等因素對(duì)網(wǎng)格板有效作用范圍的影響，并進(jìn)一步分析這四個(gè)因素對(duì)網(wǎng)格板有效作用范圍和絮凝效果影響的顯著程度。研究發(fā)現(xiàn)，豎井平面尺寸和網(wǎng)格板厚度這兩個(gè)因素對(duì)絮凝效果的影響不明顯，而豎井流速、網(wǎng)格板開孔率以及網(wǎng)孔尺寸的影響顯著。而各因素對(duì)網(wǎng)格板有效作用范圍影響力的順序是：網(wǎng)孔尺寸>格板厚度>開孔率>豎井流速。
　　 最后通過多元回歸分析得到網(wǎng)格板有效作用范圍的計(jì)算公式為y=5.22-0.00