“渾水水力分離清水裝置”的清水流場數(shù)值模擬.pdf

1、“渾水水力分離清水裝置”(后文簡稱“裝置”)是新疆農(nóng)業(yè)大學水利與土木工程學院水力學教研室課題組成員研制出的一種新型的凈水裝置，該“裝置”僅依靠動態(tài)渾水自身水力作用分離出清水，分離出的泥沙都由自身水力作用排除，而無須施加任何其它動力和化學藥劑，其裝置結構簡單，造價低廉，運行費用低，改變了傳統(tǒng)的自來水加藥處理泥沙的方式，極大地改善了水質，對解決我區(qū)沿多沙河流地區(qū)居住分散的農(nóng)牧區(qū)群眾生活用水困難的問題以及為噴、滴灌等先進節(jié)水技術在我區(qū)的推廣應

2、用有著廣闊的前景。 本文通過三維數(shù)值方法模擬“裝置”內的清水流場，通過數(shù)值模擬深入了解“裝置”內清水流場結構及流體的水動力學特性。 本文利用計算流體動力學軟件FLUENT對“裝置”進行三維數(shù)值模擬研究。分別對無懸板和有懸板兩種工況進行了數(shù)值模擬，模擬出兩種工況下的速度場，并對其進行分析。在預備階段分別采用了標準k-ε模型、RNGk-ε模型和雷諾應力模型進行計算和比較，并將其計算結果與試驗值比較，最終選擇與試驗值最為接近的

3、雷諾應力數(shù)學模型進行計算。由數(shù)值模擬得出以下結論：(1)“裝置”內的流動是典型的三維非軸對稱流場，流場內存在一繞“裝置”中心旋轉的偏心渦旋，漩渦的旋轉方向與進流方向同向，并呈現(xiàn)出明顯的強迫渦特征，即vθrn=C，(n＜0)； (2)“裝置”流場大致可分為三個區(qū)：重力區(qū)，過渡區(qū)，錐體區(qū)。在重力區(qū)，“裝置”的內側軸向流速隨z的增加而減小，并且逐漸呈現(xiàn)出向下的軸向流速區(qū)(即試驗中觀測到的清水區(qū))；過渡區(qū)受涵管進口的影響，流態(tài)較亂，無明