基于CFD的水電工程砂石廢水旋流沉砂池的優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、旋流沉砂池是水電工程砂石廢水處理工藝中一個(gè)很重要的構(gòu)筑物，但是在長(zhǎng)期的實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，由于旋流沉砂池存在著嚴(yán)重的排泥設(shè)施堵塞、損壞，及產(chǎn)生的沉渣難于處理等問(wèn)題，使得砂石廢水處理系統(tǒng)常因堵塞或淤死而停用，由此給砂石廢水處理帶來(lái)很大的困難。
　　 本文基于計(jì)算流體力學(xué)(CFD)對(duì)旋流沉砂池進(jìn)行了數(shù)值模擬，為提高旋流沉砂池的處理能力及優(yōu)化旋流沉砂池的設(shè)計(jì)提供有效的理論依據(jù)。
　　 本文分別采用歐拉-拉格朗日模型和歐拉-歐拉

2、模型建立了旋流沉砂池內(nèi)固液兩相流動(dòng)的數(shù)學(xué)模型，旋流沉砂池計(jì)算過(guò)程中采用了滑移網(wǎng)格技術(shù)。
　　 首先結(jié)合小試實(shí)驗(yàn)，對(duì)一級(jí)處理旋流沉砂池內(nèi)兩相流流場(chǎng)，懸浮物濃度分布，顆粒運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行了三維數(shù)值模擬，小試實(shí)驗(yàn)的核心思想是“顆粒分級(jí)去除”，即兩級(jí)旋流沉砂池串聯(lián)工藝，其主要目的是既提高顆粒的去除率，又便于沉渣的處理。其中第一級(jí)的目的是去除砂石廢水中易于處理的粗顆粒，結(jié)果表明：一級(jí)旋流沉砂池在105rap/min轉(zhuǎn)速工況時(shí)，出水中基本不含粒

3、徑大于50μm的粗顆粒砂石，粗顆?；颈环蛛x出來(lái)；在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)，一級(jí)旋流沉砂的去除效率隨著槳葉轉(zhuǎn)速的增加而逐漸降低，模擬的到得七種轉(zhuǎn)速工況下去除效率分別為40.28％，29.56％，23.75％，20.82％，18.5％，17.29％，15.26％，并通過(guò)與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析，驗(yàn)證了模擬結(jié)果的可靠性。
　　 其次運(yùn)用建立的模型對(duì)瀑布溝實(shí)際工程進(jìn)行了模擬，采用小試試驗(yàn)分級(jí)處理的思想，將原有沉砂池作為第一級(jí)旋流沉砂池，對(duì)沉砂池中槳葉轉(zhuǎn)