卡鲁塞尔氧化沟液_固两相流动混合物模型与两相水力特性模拟_许丹宇

第28卷第12期2008年12月环境科学学报ActaScientiaeCircumstantiaeVol.28,No.12Dec.,2008基金项目:国家自然科学基金(No.50778183)SupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina(No.50778183)作者简介:许丹宇(1979—),男,博士,E-mail:danyu079@yahoo.com.cn;＊通讯作者(责任作者),E-mail:dzhang@cqu.edu,cnBiography:XUDanyu(1979—),male,Ph.D.,E-mail:danyu079@yahoo.com.cn＊Correspondingauthor,E-mail:dzhang@cqu.edu,cn许丹宇,张代钧,陈园,等.2008.卡鲁塞尔氧化沟液-固两相流动混合物模型与两相水力特性模拟[J].环境科学学报,28(12):2622-2627XuDY,ZhangDJ,ChenY,etal.2008.Afluidandsolidtwo-phaseflowmodelandmodelingofaCarrouseloxidationditch[J].ActaScientiaeCircumstantiae,28(12):2622-2627卡鲁塞尔氧化沟液-固两相流动混合物模型与两相水力特性模拟许丹宇,张代钧＊,陈园,郭丽莎重庆大学环境科学系,重庆400030收稿日期:2008-01-10修回日期:2008-04-25录用日期:2008-08-26摘要:采用CFD数值计算的方法研究了卡鲁塞尔氧化沟工艺的污水-污泥两相水力特性.将污泥沉降模型进行湍流影响修正后与两相湍流混合物模型耦合,建立了氧化沟液固两相湍流混合物模型,实现了垂向上液固两相运动的分离;利用计算流体软件Fluent对工业规模污水厂氧化沟的污水-污泥两相流速进行模拟,结果表明,两相流混合物模型较好地揭示了氧化沟内混合液流场和污泥的分布情况,污泥浓度与流速呈负相关.关键词:氧化沟;液固两相湍流混合物模型;污泥沉降模型;水力特性;数字粒子图像测速文章编号:0253-2468(2008)12-2622-06中图分类号:X703文献标识码:AAfluidandsolidtwo-phaseflowmodelandmodelingofaCarrouseloxidationditchXUDanyu,ZHANGDaijun＊,CHENYuan,GUOLishaDepartmentofEnvironmentalScience,ChongqingUniversity,Chongqing400030Received10January2008;receivedinrevisedform25April2008;accepted26August2008Abstract:TheCFDnumericalcalculationmethodwasusedtoinvestigatethehydrodynamiccharacteristicsofthewastewater-sludge2-phaseflowintheCarrouseloxidationditch.Thesludgesettlingmodelwasmodifiedtoincludetheturbulenceeffect.Themodifiedmodelwascoupledwiththe2-phaseturbulencemixturemodeltosetupthefluid-solidturbulencemodeloftheoxidationditch,sothattheverticalmovementofthetwophases,includingfluidandsolid,isseparated.AftercomputationwiththeComputationalFluidDynamics(CFD)softwarepackage-FLUENT,themodelwascalibratedandappliedtothe2-phaseflowvelocityintheoxidationditchinafullscalewastewatertreatmentplant.Themodelingresultsshowthatthismodelcouldreasonablymodelthe2-phasemovementandpredictthedistributionofsludgeintheoxidationditch.Thesludgeconcentrationisnegativelyrelatedtotheflowrates.Keywords:ox