單孔旋轉(zhuǎn)式脈沖布水器結(jié)構(gòu)機理與控制特性的研究及其仿真.pdf

1、布水器是生物濾池內(nèi)的一種重要設(shè)備,其設(shè)計的合理性對污水處理效果非常重要。只有布水均勻,才能充分發(fā)揮每一部分濾料的作用和提高濾池的處理能力。到目前為止,國內(nèi)外許多布水器仍然采用傳統(tǒng)多孔式結(jié)構(gòu),多孔布水器中存在噴水孔易堵、出水孔加工工藝復(fù)雜、水頭損失計算繁瑣及整個布水裝置適應(yīng)性差,不可調(diào)控等諸多缺點。 針對多孔布水器中所存在的一系列問題,提出了一種新型的雙臂單孔布水器,它由原來的多孔布水更新為單孔布水,引入了中央旋轉(zhuǎn)水管和可調(diào)控的

2、布水橫管,并配合等布水流量模型、等布水間距模型、等價線性均布模型和等面積均勻噴灑模型,使得新型的布水器在一個布水周期內(nèi)單位面積上的布水量相等。合理的噴嘴結(jié)構(gòu)和布水運動方式對布水的均勻性和布水效率起到了關(guān)鍵性作用。 論文首先根據(jù)射流理論,進行了噴嘴設(shè)計,提出了具有收縮段、過渡段和擴散段的噴嘴,其中入口角是決定著噴嘴流動阻力的主要因素,而擴散角和擴散段長度對噴嘴出流特性影響較大；其次,在Gambit中進行二維模型網(wǎng)格劃分,選擇標(biāo)準(zhǔn)

3、κ-ε模型和分離式求解器,設(shè)定了邊界條件,運用流體動力學(xué)軟件FLUENT探討具有不同參數(shù)的噴嘴對布水效果的影響,分別對流場的軸向速度、動壓、徑向速度,紊動能等因素進行分析,數(shù)值模擬表明,在系統(tǒng)流量為10m3/d,入流速度為0.8m/s的情況下,擴散角為30°,擴散段長度為15mm的噴嘴布水效果最為理想,此時需提供的噴嘴入口壓力為1.99×105pa,,濾料表面距噴嘴入口為170mm左右；同時對布水系統(tǒng)的各個結(jié)構(gòu)和運動參數(shù)進行了計算,并利