低流速下供水管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)混合的試驗(yàn)研究.pdf

1、當(dāng)供水管網(wǎng)中存在污染物入侵時(shí)，如何快速地明確污染物的分布情況，提出相應(yīng)的應(yīng)急措施是目前水務(wù)公司迫切需要解決的問題，而進(jìn)行供水管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)混合研究是分析污染物分布特征的重要途徑。近年來，國內(nèi)外的節(jié)點(diǎn)混合成果基本都是考慮流態(tài)為充分發(fā)展的湍流(Re＞10000)，針對雷諾數(shù)小于10000的管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)混合研究成果則較少。在用水低谷期或者是在城郊等邊緣地區(qū)，管網(wǎng)內(nèi)的流態(tài)可能處于層流、過渡流或者是未充分發(fā)展的湍流（注:以下為方便描述流態(tài)，統(tǒng)一表述為Re＜

2、10000的流態(tài)），系統(tǒng)地研究該流態(tài)區(qū)域內(nèi)的節(jié)點(diǎn)混合特征對于完善管網(wǎng)水質(zhì)模型，提高水質(zhì)模型預(yù)測管網(wǎng)中生物或化學(xué)污染物的精度具有重要意義。
　　首先，為了定性地分析節(jié)點(diǎn)混合現(xiàn)象，本文進(jìn)行了十字節(jié)點(diǎn)混合的可視化研究。通過直觀地觀察十字節(jié)點(diǎn)混合，我們發(fā)現(xiàn)在Re＜10000時(shí)，保證入口雷諾數(shù)(ReS，ReW)和出口雷諾數(shù)(ReN，ReE)相等的情況下，不同的雷諾數(shù)絕對值下存在不同的節(jié)點(diǎn)混合情況，雷諾數(shù)絕對值影響節(jié)點(diǎn)混合程度。
　　其

3、次，定量地研究了在Re＜10000時(shí)，雷諾數(shù)絕對值和出流雷諾數(shù)比(ReN/ReE)對等管徑十字節(jié)點(diǎn)(DN25)的節(jié)點(diǎn)混合程度的影響，結(jié)果表明十字節(jié)點(diǎn)混合具有不完全性，雷諾數(shù)絕對值和出流雷諾數(shù)比(ReN/ReE)對十字節(jié)點(diǎn)的混合程度影響較大。同時(shí)本文研究了管徑大小對等管徑十字節(jié)點(diǎn)混合的影響，進(jìn)行了等管徑十字節(jié)點(diǎn)(DN16/DN25/DN32/DN50)的混合模型實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明當(dāng)雷諾數(shù)大于3000時(shí)，管徑大小基本不會(huì)影響節(jié)點(diǎn)混合程度，當(dāng)雷諾

4、數(shù)小于3000時(shí)，在同一雷諾數(shù)下，管徑越大，節(jié)點(diǎn)混合程度越好。
　　再次，本文研究了在Re＜10000時(shí)，雷諾數(shù)絕對值、出流雷諾數(shù)比(ReN/ReE)和節(jié)點(diǎn)無量綱間距(L/D)對等管徑雙T節(jié)點(diǎn)(DN25)的節(jié)點(diǎn)混合程度的影響。結(jié)果表明雷諾數(shù)絕對值和出流雷諾數(shù)比(ReN/ReE)對雙T節(jié)點(diǎn)的混合程度有一定影響，但是影響較小，節(jié)點(diǎn)無量綱間距(L/D)對混合程度的影響較大，隨著節(jié)點(diǎn)無量綱間距(L/D)的增大，等管徑雙T節(jié)點(diǎn)混合程度變好。