平流式沉淀池的数值模拟

合肥工业大学硕士学位论文平流式沉淀池的数值模拟姓名：吴成娟申请学位级别：硕士专业：市政工程指导教师：王军20100401沉淀池的数值模拟摘要运用FLUENT软件对平流式沉淀池进行数值模拟，得到不同时刻的速度场和浓度场。另外，还分别计算了平流式沉淀池在不同进水挡板位置，进水口高度，颗粒密度和圆弧形扰流板位置下的流场、悬浮物的浓度场。分析比较不同进水挡板位置，进水口高度，颗粒密度和扰流板位置等对沉淀池运行效率的影响，获得了一些为沉淀池结构优化的必要信息。从模拟结果的分析比较可以看出，挡板的淹没深度对沉淀池的运行效率有较大的影响，挡板后的回流区是由挡板的淹没深度所决定的，回流区越大，悬浮物的停留时间越短，从而沉淀池的效率越低；挡板的水平距离只有在一定范围内变化，才可以使悬浮物的去除率比较合理。沉淀池的进水口高度在一定范围内变化，对悬浮物的去除效率没有影响；颗粒密度越大，沉淀池运行效率越高；圆弧形扰流板的加设可以改变沉淀池内流态不均的现象，从而提高沉淀池的运行效率。关键词：数值模拟；平流式沉淀池；不同颗粒密度；不同的进水口高度；圆弧形扰流板。lT‘-一‘●J●一TT‘·●一1●··●d11mericalSimUIatlon0IH0rizontaISedimentationTankAbstractThesoftwareFLUENT，iSusedtonumericallysimulatetherectangularsedimentationtank．thedistributionoftheflowfieldandconcentrationfieldintherectangularsedimentationtankiSgotatdifferenttime．Furthermore，thefluentiSappliedtogetthevelocityfieldofmixtureflow，concentrationfieldofsuspendedsolidsintherectangularsedimentationtankunderdifferentlocationsofinletbaffles，differentinlethigh，differentgranuledensityanddifferentlocationsofarc-shapedspoiler．somenecessaryinformationaboutthestructureoptimizationthoughanalysisofthecalculatedresultsaregot．Comparisonandanalysisofthenumericalresultsindicatethathightofinletbafflesaffectstheefficiencyofsedimentationtankverymuch．thecirculationregionisdeterminedbythethehighoftheinletbaffles，thebiggerthecirculationregionis，theshorterthehydraulicretentiontimeiSinthesettlingtank，thereforethesedimentationtankiSinefficient；whenthehorizontallocationofthebafnesvarieswithinlimits．settlingtankcankeepanidealremovaleffect；inletheightvarieswithinlimitshaslittleinfluencetotheremovalefficiencyofsedimentationtank；Largegranule．densityhasgoodeffectondepositionofthesedimentationtank；Thearc—shapedspoilercanimprovetheflowpatternofuneven，therebyenhancingtheoperationalefficiencyofsedimentationtanks．Keywords：Numericalsimulation：rectangularsedimentationtank；differentgranuledensity；differentheightofinletbaffles；arc-shapedspoiler．插图清单图1．1采用数学模型的方法研究水力学问题的基本过程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3图1．2交错网格⋯⋯⋯⋯：⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5图1．3同位网格⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯