基于FLUENT的渦流澄清池絮凝區(qū)流態(tài)分析與反應(yīng)器組合配比研究
發(fā)布時間:2023-03-13 19:39
華東交通大學(xué)自主研發(fā)的渦流澄清技術(shù)因其具有處理效率高、出水水質(zhì)好等優(yōu)點,已廣泛應(yīng)用于凈水廠和污水處理廠中,均取得良好的處理效果。但在應(yīng)用中存在內(nèi)部流態(tài)不清晰,微渦流反應(yīng)器組合投配比按經(jīng)驗確定問題。本文利用數(shù)值模擬軟件FLUENT對微渦流澄清池絮凝區(qū)內(nèi)部流場進(jìn)行模擬,對不同微渦流反應(yīng)器組合投配比處理效果進(jìn)行比選。本文研究的主要內(nèi)容和結(jié)論如下。(1)對在渦流澄清池內(nèi)投放不同體積占比的微渦流反應(yīng)器進(jìn)行數(shù)值模擬研究,得到反應(yīng)區(qū)速度云圖、湍動能云圖和跡線圖。研究結(jié)果表明,投加微渦流反應(yīng)器后池內(nèi)流態(tài)分布比空池流態(tài)分布均勻,且隨著反應(yīng)器占比的增加,漩渦增多,渦旋尺度減小。(2)取不同池高的截面,對比并分析微渦流反應(yīng)器不同占比的渦流澄清池各個高度的平均速度、湍動能、能耗散和渦旋尺度。研究結(jié)果表明,不同占比微渦流反應(yīng)器的平均速度、湍動能和能耗散隨著池高升高而降低,渦旋尺度隨著池高升高而增高。整個池體的平均渦旋尺度隨著占比增加而減小,微渦流反應(yīng)器的投加能降低池內(nèi)渦旋尺度,但占比大于41.7%時,對渦旋尺度的降低效果不明顯。(3)模擬分析了不同型號微渦流反應(yīng)器投配比對反應(yīng)區(qū)流態(tài)的影響。相對單獨投加HJTM-...
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 來源、目的及意義
1.2.1 研究來源
1.2.2 研究目的及意義
1.3 主要內(nèi)容和技術(shù)路線
1.3.1 研究的主要內(nèi)容
1.3.2 主要技術(shù)路線
第二章 水處理絮凝技術(shù)及FLUENT軟件的應(yīng)用概述
2.1 水處理絮凝技術(shù)概述
2.1.1 絮凝機(jī)理
2.1.2 絮凝動力學(xué)
2.1.3 微渦流絮凝技術(shù)
2.2 計算流體力學(xué)概述
2.2.1 計算流體力學(xué)的發(fā)展
2.2.2 計算流體力學(xué)軟件在水處理中的應(yīng)用
第三章 FLUENT基本理論及應(yīng)用簡介
3.1 FLUENT簡介
3.1.1 程序結(jié)構(gòu)
3.1.2 求解步驟
3.2 網(wǎng)格劃分
3.2.1 網(wǎng)格類型
3.2.2 網(wǎng)格類型的選擇
3.2.3 網(wǎng)格質(zhì)量
3.3 邊界條件
3.4 基本控制方程
3.4.1 質(zhì)量守恒方程
3.4.2 動量守恒方程
3.4.3 能量方程
3.5 湍流模型
3.5.1 湍流模型簡介
3.5.2 湍流模型選擇
3.6 求解器
3.6.1 求解器格式
3.6.2 求解器運行使用
第四章 微渦流澄清池絮凝區(qū)流場分析
4.1 微渦流澄清池模型建立
4.1.1 微渦流澄清池結(jié)構(gòu)
4.1.2 微渦流澄清池模擬模型建立
4.1.3 網(wǎng)格生成
4.1.4 數(shù)學(xué)模型的建立
4.1.5 邊界條件的設(shè)定
4.2 流態(tài)模擬的條件和反應(yīng)器布置
4.2.1 模擬條件設(shè)定
4.2.2 反應(yīng)器布置
4.3 模擬結(jié)果與討論
4.3.1 不同占比反應(yīng)器的流態(tài)模擬與分析
4.3.2 不同占比反應(yīng)器不同高度的平均速度、湍動能、能耗散和渦旋尺度分析
4.3.3 不同占比反應(yīng)器整個池體的平均速度、湍動能、能耗散和渦旋尺度分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 渦流澄清池絮凝區(qū)反應(yīng)器組合配比研究
5.1 微渦流反應(yīng)器組合配比數(shù)值模擬研究
5.1.1 模擬條件設(shè)定
5.1.2 結(jié)果與討論
5.2 不同流量(絮凝時間)對渦流澄清池流態(tài)分布的影響
5.2.1 模擬的條件設(shè)定
5.2.2 結(jié)果與討論
5.3 微渦流反應(yīng)器組合配比試驗研究
5.3.1 材料與方法
5.3.2 試驗裝置與儀器
5.3.3 試驗設(shè)計
5.3.4 結(jié)果與討論
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與建議
6.1 結(jié)論
6.2 建議
參考文獻(xiàn)
個人簡歷在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
本文編號:3762256
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
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第一章 緒論
1.1 引言
1.2 來源、目的及意義
1.2.1 研究來源
1.2.2 研究目的及意義
1.3 主要內(nèi)容和技術(shù)路線
1.3.1 研究的主要內(nèi)容
1.3.2 主要技術(shù)路線
第二章 水處理絮凝技術(shù)及FLUENT軟件的應(yīng)用概述
2.1 水處理絮凝技術(shù)概述
2.1.1 絮凝機(jī)理
2.1.2 絮凝動力學(xué)
2.1.3 微渦流絮凝技術(shù)
2.2 計算流體力學(xué)概述
2.2.1 計算流體力學(xué)的發(fā)展
2.2.2 計算流體力學(xué)軟件在水處理中的應(yīng)用
第三章 FLUENT基本理論及應(yīng)用簡介
3.1 FLUENT簡介
3.1.1 程序結(jié)構(gòu)
3.1.2 求解步驟
3.2 網(wǎng)格劃分
3.2.1 網(wǎng)格類型
3.2.2 網(wǎng)格類型的選擇
3.2.3 網(wǎng)格質(zhì)量
3.3 邊界條件
3.4 基本控制方程
3.4.1 質(zhì)量守恒方程
3.4.2 動量守恒方程
3.4.3 能量方程
3.5 湍流模型
3.5.1 湍流模型簡介
3.5.2 湍流模型選擇
3.6 求解器
3.6.1 求解器格式
3.6.2 求解器運行使用
第四章 微渦流澄清池絮凝區(qū)流場分析
4.1 微渦流澄清池模型建立
4.1.1 微渦流澄清池結(jié)構(gòu)
4.1.2 微渦流澄清池模擬模型建立
4.1.3 網(wǎng)格生成
4.1.4 數(shù)學(xué)模型的建立
4.1.5 邊界條件的設(shè)定
4.2 流態(tài)模擬的條件和反應(yīng)器布置
4.2.1 模擬條件設(shè)定
4.2.2 反應(yīng)器布置
4.3 模擬結(jié)果與討論
4.3.1 不同占比反應(yīng)器的流態(tài)模擬與分析
4.3.2 不同占比反應(yīng)器不同高度的平均速度、湍動能、能耗散和渦旋尺度分析
4.3.3 不同占比反應(yīng)器整個池體的平均速度、湍動能、能耗散和渦旋尺度分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 渦流澄清池絮凝區(qū)反應(yīng)器組合配比研究
5.1 微渦流反應(yīng)器組合配比數(shù)值模擬研究
5.1.1 模擬條件設(shè)定
5.1.2 結(jié)果與討論
5.2 不同流量(絮凝時間)對渦流澄清池流態(tài)分布的影響
5.2.1 模擬的條件設(shè)定
5.2.2 結(jié)果與討論
5.3 微渦流反應(yīng)器組合配比試驗研究
5.3.1 材料與方法
5.3.2 試驗裝置與儀器
5.3.3 試驗設(shè)計
5.3.4 結(jié)果與討論
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與建議
6.1 結(jié)論
6.2 建議
參考文獻(xiàn)
個人簡歷在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
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