水平旋流沉淀池的三維數(shù)值模擬研究
發(fā)布時(shí)間:2021-12-09 06:21
沉淀過(guò)程作為污水處理過(guò)程中一環(huán)相當(dāng)重要的工藝技術(shù),目前主要利用重力沉淀效應(yīng)對(duì)污水中充斥著的大量懸浮物進(jìn)行去除,其凈化效果決定著整個(gè)污水處理體系的復(fù)雜程度和運(yùn)行成本。依據(jù)流體力學(xué)理論,沉淀池內(nèi)除了重力對(duì)懸浮物的沉淀有重要作用外,還存在著對(duì)懸浮物的運(yùn)行特性起著非常重要作用的其它力,例如:Basset力、Saffman力和Magnus力等。構(gòu)建合理的內(nèi)部流場(chǎng)可有效改變沉淀池的水力特性,對(duì)沉淀效果有著極大的影響。本研究以流體力學(xué)原理為指導(dǎo),構(gòu)建了一種新型旋流式沉淀池,并就這種旋流式沉淀池的水力特性和懸浮顆粒的運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行了分析研究,最后利用Fluent軟件,分別對(duì)新構(gòu)建的旋流沉淀池和現(xiàn)有的輻流式沉淀池的水力特性進(jìn)行了數(shù)值模擬。對(duì)沉淀池內(nèi)部固相顆粒物的運(yùn)行特性進(jìn)行了分析對(duì)比研究。分析計(jì)算結(jié)果表明,在相同的入水流量條件下,等體積的旋流式沉淀池與目前通行的輻流式沉淀池相比較,具有更高的沉淀效率;在沉淀效率相同時(shí),等體積的旋流式沉淀池對(duì)于污水具有更大的處理量。本研究是為沉淀池進(jìn)一步提高懸浮物去除能力提供新的思路以及理論支持,在沉淀池優(yōu)化設(shè)計(jì)方面具有重要意義。
【文章來(lái)源】:安徽工業(yè)大學(xué)安徽省
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 研究目的和內(nèi)容
1.3.1 研究目的
1.3.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 水平旋流池的構(gòu)建
2.1 流場(chǎng)內(nèi)固體顆粒物的受力分析
2.1.1 恒定存在力
2.1.2 與相間相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向一致的力
2.1.3 與相間運(yùn)動(dòng)方向垂直的力
2.2 顆粒物受力計(jì)算比較
2.3 顆粒物在旋轉(zhuǎn)時(shí)徑向受力
2.4 基本控制方程
2.4.1 質(zhì)量守恒方程
2.4.2 動(dòng)量守恒方程
2.4.3 能量守恒方程
2.5 顆粒物堆積狀態(tài)分析
第三章 數(shù)值模擬計(jì)算
3.1 輻流池模型結(jié)構(gòu)
3.2 旋流池模型結(jié)構(gòu)
3.3 模擬計(jì)算步驟
3.4 Gambit軟件網(wǎng)格劃分
3.5 選擇求解器和環(huán)境
3.6 兩相流模型
3.6.1 連續(xù)介質(zhì)模型
3.6.2 流體擬顆粒模型
3.6.3 離散相模型
3.7 湍流模型
3.8 模型計(jì)算參數(shù)
3.9 邊界條件
3.10 判斷收斂條件
第四章 模擬結(jié)果分析
4.1 輻流池流場(chǎng)分析
4.2 旋流池流場(chǎng)分析
4.3 離散相模型結(jié)果分析
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]輻流式沉淀池?fù)醢宄叽鐚?duì)溫差異重流水力特性影響的三維模擬[J]. 魏文禮,白朝偉,劉玉玲. 西安理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(01)
[2]輻流式沉淀池液固兩相流力學(xué)特性三維數(shù)值模擬[J]. 劉玉玲,張沛,魏文禮,鄭艷. 水資源與水工程學(xué)報(bào). 2013(04)
[3]輻流式沉淀池液固兩相流力學(xué)特性二維數(shù)值模擬[J]. 劉玉玲,張沛,魏文禮. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2013(04)
[4]超大型周進(jìn)周出式沉淀池優(yōu)化設(shè)計(jì)中的水力性能數(shù)值模擬[J]. 王磊磊,許光明,陳俊,周奇,王國(guó)華. 河海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(02)
[5]輻流式二次沉淀池固液兩相流三維數(shù)值模擬[J]. 葉飛,許文峰,王學(xué)超. 中國(guó)給水排水. 2011(09)
[6]周邊進(jìn)水周邊出水式沉淀池水力特性的示蹤實(shí)驗(yàn)研究[J]. 劉百倉(cāng),劉璐,張華,白玉華,馬軍. 西南給排水. 2010 (01)
[7]談城鎮(zhèn)污水處理廠輻流式二沉池形式[J]. 黃海宇,雷恒毅. 廣東科技. 2009(06)
[8]基于計(jì)算流體力學(xué)的輻流式二沉池?cái)?shù)值模擬[J]. 肖堯,施漢昌,范蘢. 中國(guó)給水排水. 2006(19)
[9]計(jì)算流體力學(xué)的發(fā)展及應(yīng)用[J]. 魏淑賢,沈躍,黃延軍. 河北理工學(xué)院學(xué)報(bào). 2005(02)
[10]平流式沉淀池?cái)?shù)值模擬分析[J]. 蔡金傍,朱亮,段祥寶. 河海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2004(01)
博士論文
[1]基于固液兩相紊流理論的近岸懸移質(zhì)泥沙運(yùn)動(dòng)數(shù)值研究[D]. 李勇.清華大學(xué) 2007
碩士論文
[1]利用CFD技術(shù)對(duì)高密度沉淀池沉淀區(qū)的數(shù)值模擬和優(yōu)化改進(jìn)[D]. 何彥.西南交通大學(xué) 2013
[2]活性污泥系統(tǒng)二沉池流體動(dòng)力學(xué)特性與功能研究[D]. 張桂英.西安建筑科技大學(xué) 2012
[3]周進(jìn)周出式二次沉淀池?cái)?shù)值模擬[D]. 全榮.湘潭大學(xué) 2011
[4]周進(jìn)周出沉淀池流體動(dòng)力學(xué)分析計(jì)算[D]. 方杰.太原科技大學(xué) 2010
[5]輻流式沉淀池的數(shù)值模擬[D]. 付立靜.合肥工業(yè)大學(xué) 2010
[6]計(jì)算流體力學(xué)(CFD)在初沉池中的應(yīng)用[D]. 曹月波.天津大學(xué) 2007
[7]基于FLUENT的旋流池?cái)?shù)值模擬與優(yōu)化研究[D]. 龍曼.重慶大學(xué) 2006
[8]沉淀池重要結(jié)構(gòu)參數(shù)研究[D]. 何國(guó)建.河海大學(xué) 2004
[9]數(shù)值模擬在輻流式沉淀池中的應(yīng)用[D]. 姚文兵.大連海事大學(xué) 2003
本文編號(hào):3530100
【文章來(lái)源】:安徽工業(yè)大學(xué)安徽省
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 研究目的和內(nèi)容
1.3.1 研究目的
1.3.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 水平旋流池的構(gòu)建
2.1 流場(chǎng)內(nèi)固體顆粒物的受力分析
2.1.1 恒定存在力
2.1.2 與相間相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向一致的力
2.1.3 與相間運(yùn)動(dòng)方向垂直的力
2.2 顆粒物受力計(jì)算比較
2.3 顆粒物在旋轉(zhuǎn)時(shí)徑向受力
2.4 基本控制方程
2.4.1 質(zhì)量守恒方程
2.4.2 動(dòng)量守恒方程
2.4.3 能量守恒方程
2.5 顆粒物堆積狀態(tài)分析
第三章 數(shù)值模擬計(jì)算
3.1 輻流池模型結(jié)構(gòu)
3.2 旋流池模型結(jié)構(gòu)
3.3 模擬計(jì)算步驟
3.4 Gambit軟件網(wǎng)格劃分
3.5 選擇求解器和環(huán)境
3.6 兩相流模型
3.6.1 連續(xù)介質(zhì)模型
3.6.2 流體擬顆粒模型
3.6.3 離散相模型
3.7 湍流模型
3.8 模型計(jì)算參數(shù)
3.9 邊界條件
3.10 判斷收斂條件
第四章 模擬結(jié)果分析
4.1 輻流池流場(chǎng)分析
4.2 旋流池流場(chǎng)分析
4.3 離散相模型結(jié)果分析
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]輻流式沉淀池?fù)醢宄叽鐚?duì)溫差異重流水力特性影響的三維模擬[J]. 魏文禮,白朝偉,劉玉玲. 西安理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(01)
[2]輻流式沉淀池液固兩相流力學(xué)特性三維數(shù)值模擬[J]. 劉玉玲,張沛,魏文禮,鄭艷. 水資源與水工程學(xué)報(bào). 2013(04)
[3]輻流式沉淀池液固兩相流力學(xué)特性二維數(shù)值模擬[J]. 劉玉玲,張沛,魏文禮. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2013(04)
[4]超大型周進(jìn)周出式沉淀池優(yōu)化設(shè)計(jì)中的水力性能數(shù)值模擬[J]. 王磊磊,許光明,陳俊,周奇,王國(guó)華. 河海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(02)
[5]輻流式二次沉淀池固液兩相流三維數(shù)值模擬[J]. 葉飛,許文峰,王學(xué)超. 中國(guó)給水排水. 2011(09)
[6]周邊進(jìn)水周邊出水式沉淀池水力特性的示蹤實(shí)驗(yàn)研究[J]. 劉百倉(cāng),劉璐,張華,白玉華,馬軍. 西南給排水. 2010 (01)
[7]談城鎮(zhèn)污水處理廠輻流式二沉池形式[J]. 黃海宇,雷恒毅. 廣東科技. 2009(06)
[8]基于計(jì)算流體力學(xué)的輻流式二沉池?cái)?shù)值模擬[J]. 肖堯,施漢昌,范蘢. 中國(guó)給水排水. 2006(19)
[9]計(jì)算流體力學(xué)的發(fā)展及應(yīng)用[J]. 魏淑賢,沈躍,黃延軍. 河北理工學(xué)院學(xué)報(bào). 2005(02)
[10]平流式沉淀池?cái)?shù)值模擬分析[J]. 蔡金傍,朱亮,段祥寶. 河海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2004(01)
博士論文
[1]基于固液兩相紊流理論的近岸懸移質(zhì)泥沙運(yùn)動(dòng)數(shù)值研究[D]. 李勇.清華大學(xué) 2007
碩士論文
[1]利用CFD技術(shù)對(duì)高密度沉淀池沉淀區(qū)的數(shù)值模擬和優(yōu)化改進(jìn)[D]. 何彥.西南交通大學(xué) 2013
[2]活性污泥系統(tǒng)二沉池流體動(dòng)力學(xué)特性與功能研究[D]. 張桂英.西安建筑科技大學(xué) 2012
[3]周進(jìn)周出式二次沉淀池?cái)?shù)值模擬[D]. 全榮.湘潭大學(xué) 2011
[4]周進(jìn)周出沉淀池流體動(dòng)力學(xué)分析計(jì)算[D]. 方杰.太原科技大學(xué) 2010
[5]輻流式沉淀池的數(shù)值模擬[D]. 付立靜.合肥工業(yè)大學(xué) 2010
[6]計(jì)算流體力學(xué)(CFD)在初沉池中的應(yīng)用[D]. 曹月波.天津大學(xué) 2007
[7]基于FLUENT的旋流池?cái)?shù)值模擬與優(yōu)化研究[D]. 龍曼.重慶大學(xué) 2006
[8]沉淀池重要結(jié)構(gòu)參數(shù)研究[D]. 何國(guó)建.河海大學(xué) 2004
[9]數(shù)值模擬在輻流式沉淀池中的應(yīng)用[D]. 姚文兵.大連海事大學(xué) 2003
本文編號(hào):3530100
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/lxlw/3530100.html
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