網(wǎng)格絮凝池具有絮凝時(shí)間短、處理效果好的優(yōu)點(diǎn),目前被各規(guī)模水廠所使用,但其應(yīng)用方面存在兩個(gè)問題。首先網(wǎng)格絮凝池設(shè)計(jì)規(guī)范參數(shù)源于經(jīng)驗(yàn)且范圍較大,設(shè)計(jì)人員需要憑借自己的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)存在較大的主觀差異,容易導(dǎo)致設(shè)計(jì)的網(wǎng)格絮凝池達(dá)不到預(yù)期效果。其次網(wǎng)格絮凝池的反應(yīng)原理至今還存在著一些問題,比如在距網(wǎng)格板一定范圍流場(chǎng)可以認(rèn)為是各向同性湍流其速度梯度為零,根據(jù)傳統(tǒng)速度梯度理論網(wǎng)格絮凝池反應(yīng)效率應(yīng)該最差,但實(shí)際情況是網(wǎng)格絮凝的絮凝效果要優(yōu)于其他絮凝設(shè)備。針對(duì)網(wǎng)格絮凝池存在的問題本文采用Fluent對(duì)網(wǎng)格絮凝池流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬,結(jié)合絮凝評(píng)價(jià)指標(biāo)(湍動(dòng)能、湍動(dòng)能耗散率、離散系數(shù)等),分析、評(píng)價(jià)不同網(wǎng)格板幾何結(jié)構(gòu)對(duì)網(wǎng)格絮凝反應(yīng)的影響,從而提出更優(yōu)、更合理的網(wǎng)格絮凝池設(shè)計(jì)參數(shù)。本文得到主要結(jié)論如下:1.數(shù)值模擬流場(chǎng)與PIV實(shí)測(cè)流場(chǎng)對(duì)比結(jié)果顯示,在水流流態(tài)、速度大小,渦量大小等方面兩者均表現(xiàn)出一致性。這說明數(shù)值模擬流場(chǎng)的結(jié)果符合標(biāo)準(zhǔn),模擬流場(chǎng)結(jié)果準(zhǔn)確可靠。2.網(wǎng)格板網(wǎng)孔尺寸逐漸增大對(duì)流場(chǎng)的影響為:(1)流場(chǎng)中湍動(dòng)能最大值減小,使得絮體不容易產(chǎn)生破碎;(2)水流混合的均勻性先上升后下降,其中網(wǎng)孔尺寸10mm的網(wǎng)格...

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景與目的意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 問題的提出
        1.1.3 研究目的意義
    1.2 主要研究?jī)?nèi)容
        1.2.1 研究?jī)?nèi)容
        1.2.2 課題來源
    1.3 絮凝流場(chǎng)研究方法及其在水處理中的應(yīng)用
        1.3.1 計(jì)算流體力學(xué)流場(chǎng)模擬技術(shù)
        1.3.2 粒子圖像測(cè)速技術(shù)
        1.3.3 絮凝流場(chǎng)研究在水處理中的應(yīng)用
2 相關(guān)理論基礎(chǔ)
    2.1 絮凝動(dòng)力學(xué)
        2.1.1 傳統(tǒng)絮凝動(dòng)力學(xué)
        2.1.2 微渦旋絮凝理論
    2.2 計(jì)算流體力學(xué)
        2.2.1 數(shù)值模擬的控制方程
        2.2.2 數(shù)值模擬的湍流模型
        2.2.3 計(jì)算區(qū)域的離散化方法
    2.3 數(shù)值模擬流場(chǎng)絮凝評(píng)價(jià)指標(biāo)
        2.3.1 湍動(dòng)能
        2.3.2 湍動(dòng)能耗散率
        2.3.3 渦量
        2.3.4 離散系數(shù)
3 實(shí)驗(yàn)裝置與方法
    3.1 PIV實(shí)驗(yàn)裝置與實(shí)驗(yàn)方法
        3.1.1 PIV實(shí)驗(yàn)裝置
        3.1.2 PIV流場(chǎng)測(cè)量實(shí)驗(yàn)方法
    3.2 數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ团c實(shí)驗(yàn)方法
        3.2.1 網(wǎng)格絮凝反應(yīng)器模型參數(shù)
        3.2.2 網(wǎng)格絮凝池流場(chǎng)數(shù)值模擬方法
    3.3 實(shí)驗(yàn)表征與數(shù)據(jù)分析方法
        3.3.1 PIV和數(shù)值模擬對(duì)比實(shí)驗(yàn)表征與數(shù)據(jù)分析方法
        3.3.2 數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)方案介紹
        3.3.3 數(shù)值模擬流場(chǎng)表征與數(shù)據(jù)分析方法
4 PIV與數(shù)值模擬對(duì)比驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
    4.1 網(wǎng)孔中心測(cè)量面流場(chǎng)分析
    4.2 格擋中心測(cè)量面流場(chǎng)分析
    4.3 本章小結(jié)
5 網(wǎng)格板網(wǎng)孔尺寸與格擋寬度變化對(duì)流場(chǎng)特性的影響
    5.1 網(wǎng)格板網(wǎng)孔尺寸單因素變化對(duì)流場(chǎng)影響
        5.1.1 速度場(chǎng)分析
        5.1.2 流場(chǎng)湍動(dòng)能分析
        5.1.3 流場(chǎng)湍動(dòng)能耗散率分析
        5.1.4 小結(jié)
    5.2 網(wǎng)格板格擋寬度單因素變化對(duì)流場(chǎng)影響
        5.2.1 速度場(chǎng)分析
        5.2.2 流場(chǎng)湍動(dòng)能分析
        5.2.3 流場(chǎng)湍動(dòng)能耗散率分析
        5.2.4 小結(jié)
    5.3 網(wǎng)孔尺寸與格擋寬度同步變化對(duì)流場(chǎng)影響
        5.3.1 速度場(chǎng)分析
        5.3.2 流場(chǎng)湍動(dòng)能分析
        5.3.3 流場(chǎng)湍動(dòng)能耗散率分析
        5.3.4 小結(jié)
    5.4 網(wǎng)格板網(wǎng)孔尺寸與格擋寬度相反變化對(duì)流場(chǎng)影響
        5.4.1 速度場(chǎng)分析
        5.4.2 流場(chǎng)湍動(dòng)能分析
        5.4.3 流場(chǎng)湍動(dòng)能耗散率分析
        5.4.4 小結(jié)
    5.5 網(wǎng)格板綜合效能優(yōu)選
    5.6 本章小結(jié)
6 網(wǎng)格板厚度與網(wǎng)格板安裝間距對(duì)流場(chǎng)特性的影響
    6.1 網(wǎng)格板厚度的影響
        6.1.1 流場(chǎng)湍動(dòng)能分析
        6.1.2 流場(chǎng)湍動(dòng)能耗散率分析
        6.1.3 小結(jié)
    6.2 網(wǎng)格板厚度綜合評(píng)價(jià)優(yōu)選
    6.3 網(wǎng)格板安裝間距的影響
        6.3.1 流場(chǎng)湍動(dòng)能分析
        6.3.2 流場(chǎng)湍動(dòng)能耗散率分析
        6.3.3 小結(jié)
    6.4 網(wǎng)格板安裝間距綜合評(píng)價(jià)優(yōu)選
    6.5 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
附錄A 網(wǎng)格板幾何參數(shù)表
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果



本文編號(hào)：3753457