利用Fluent軟件,數(shù)值求解Mixture多相流模型,模擬了輻流式沉淀池內(nèi)固液兩相混合流場的水力特性。分析了輻流式沉淀池內(nèi)污泥濃度場和流線分布隨時間的變化,以及沉淀池內(nèi)不同位置橫斷面上橫向流速和縱向流速的分布規(guī)律。模擬結(jié)果表明:沉淀池內(nèi)流線分布形式隨時間變化較大,污泥濃度隨時間的變化基本穩(wěn)定;不同位置橫斷面上流速分布規(guī)律不同,越靠近擋板的位置,橫斷面的流速沿水深方向變化梯度越大,說明流場紊動較強;到沉淀池后部,橫斷面上流速分布較均勻,沿水深方向變化梯度也較小。 

【文章來源】：應用力學學報. 2020,37(04)北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

輻流式沉淀池90°圓弧段計算區(qū)域Fig.190°arcregionoftheradialsedimentationtank

界條件3.1計算區(qū)域和網(wǎng)格劃分研究對象為某城市污水廠的中進周出輻流式二次沉淀池，其采用中心進水、周邊出水的方式運行。輻流式沉淀池直徑D=24m，有效水深為5.73m，日處理能力為2850m3/d。進水口位于頂面以下0.2m處，進水口高為0.3m；清水出水口設置在沉淀池外圍，采用溢流的方式流出；污泥出口設置在沉淀池的底部。由于輻流式沉淀池具有對稱性，通過減少網(wǎng)格數(shù)和計算時間，僅選取90°弧段面積作為計算區(qū)域進行數(shù)值模擬，計算區(qū)域如圖1所示。輻流式沉淀池的徑向斷面尺寸如圖2所示。圖1輻流式沉淀池90°圓弧段計算區(qū)域Fig.190°arcregionoftheradialsedimentationtank圖2輻流式沉淀池徑向斷面尺寸Fig.2Transversesectionsizeoftheradialsedimentationtank采用Gambit軟件進行建模和網(wǎng)格劃分，整個計算區(qū)域采用結(jié)構化網(wǎng)格。在出水口和進水口附近，由于邊界尺寸相對較小，為了提高計算精度，網(wǎng)格采取局部加密。整體網(wǎng)格劃分采用矩形網(wǎng)格，先采用多套不同疏密的網(wǎng)格進行網(wǎng)格劃分和模擬計算，網(wǎng)格數(shù)分別為42568、62868和89456，做網(wǎng)格無關性分析。比較結(jié)果發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)格數(shù)最小時獲得的預測結(jié)果與其他的劃分結(jié)果不同，說明網(wǎng)格精度不夠，此時則需要選擇網(wǎng)格數(shù)較多的方案。另外，在一定的范圍內(nèi)并不是劃分的網(wǎng)格數(shù)越多越好，其反而會增大計算成本和計算時間。因此，通過計算的收斂條件是所有殘差收斂標準均為10-4，經(jīng)過比較最后選出最合適的一套網(wǎng)格方案，網(wǎng)格總單元數(shù)為62868，計算區(qū)域網(wǎng)格如圖3所示。圖3計算面積網(wǎng)格圖Fig.3Calculatedareagrid3.2邊界條件與求解方法本節(jié)研究了二沉池內(nèi)固-液兩相流的水力特性。第一相為水，

取局部加密。整體網(wǎng)格劃分采用矩形網(wǎng)格，先采用多套不同疏密的網(wǎng)格進行網(wǎng)格劃分和模擬計算，網(wǎng)格數(shù)分別為42568、62868和89456，做網(wǎng)格無關性分析。比較結(jié)果發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)格數(shù)最小時獲得的預測結(jié)果與其他的劃分結(jié)果不同，說明網(wǎng)格精度不夠，此時則需要選擇網(wǎng)格數(shù)較多的方案。另外，在一定的范圍內(nèi)并不是劃分的網(wǎng)格數(shù)越多越好，其反而會增大計算成本和計算時間。因此，通過計算的收斂條件是所有殘差收斂標準均為10-4，經(jīng)過比較最后選出最合適的一套網(wǎng)格方案，網(wǎng)格總單元數(shù)為62868，計算區(qū)域網(wǎng)格如圖3所示。圖3計算面積網(wǎng)格圖Fig.3Calculatedareagrid3.2邊界條件與求解方法本節(jié)研究了二沉池內(nèi)固-液兩相流的水力特性。第一相為水，密度=998.2kg/m3，動力黏度


本文編號：3040350