基于CFD的網(wǎng)格絮凝池中過柵紊流特性數(shù)值模擬研究.pdf

1、2006年衛(wèi)生部和國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)發(fā)布新的《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》,原有給水廠不能實(shí)現(xiàn)新標(biāo)準(zhǔn)出水濁度1NTU要求,因此須對(duì)給水廠實(shí)施改造升級(jí)。強(qiáng)化絮凝方法是一條有效改善出水水質(zhì)的途徑。通過對(duì)混凝動(dòng)力學(xué)機(jī)理的分析及水流流念的研究,可以得出網(wǎng)格絮凝池的流態(tài)對(duì)絮凝效果的影響。
　　 本文研究的主要內(nèi)容為:
　　 1、借助CFD軟件對(duì)網(wǎng)格絮凝池單個(gè)豎井內(nèi)湍流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬,優(yōu)化網(wǎng)格絮凝池設(shè)計(jì)。
　　 2、從混凝動(dòng)力學(xué)角

2、度分析網(wǎng)格絮凝池中過柵紊流特性,確定單層?xùn)艞l板最佳間距及雙層?xùn)艞l板柵板間距。
　　 本文以某實(shí)際工程單體豎井建立完善的分析模型,采用Realizable k-ε模型,局部紊動(dòng)性強(qiáng)區(qū)域采用加密網(wǎng)格方式保證模擬的精準(zhǔn)度。
　　 通過對(duì)單層及雙層?xùn)艞l板數(shù)值模擬結(jié)果展示的圖形曲線,借助模擬模擬變量——湍動(dòng)能k、湍動(dòng)能耗散率ε和渦旋速度梯度G及“絮凝有效體”分析探討。研究得出:
　　 1、在豎井內(nèi),加入柵條方法能夠改變整個(gè)

3、流場(chǎng)流態(tài);改變柵條密度,增加?xùn)艞l個(gè)數(shù)能夠增大湍動(dòng)能,控制水中渦旋的大小和強(qiáng)度,保證網(wǎng)格絮凝池中形成密實(shí)的絮體。采用速度進(jìn)口流速為0.13m/s,柵間距D=4cm或5cm的柵條布置方式,其具備較高湍動(dòng)能級(jí)、較強(qiáng)速度差異。雙層?xùn)虐迨沟梦闪髁鲌?chǎng)及絮體濃度沿水流斷面的均化,使整個(gè)過水?dāng)嗝嫔隙加凶銐虻男躞w濃度,增大了混凝池的“絮凝有效體”;
　　 2、分析得出,雙層?xùn)艞l板布置中,湍動(dòng)動(dòng)能使得絮體合理性碰撞及成長(zhǎng)的柵條板間距的合理范圍為50