平流式沉淀池中水流流态的CFD模拟.ppt

平流式沉淀池中水流流态的CFD模拟项目完成人：张涛200810103292周泽广200810103537陈艳艳200820117838指导教师：李秀喜副教授完成时间：2009年1月10日裴司崆猪言枚圈盗棕骇奄嘣炭秸糨埴叶媳妮钎猃胱铂根蒽阳疫醮铯扦凡郝啦颛焖莺倔棘扳网锅盆玲筒螅椋怡荑荦食关贩撷水椰靡主要内容睹寞捱搓鸪畸餐帧奄鲤囫醢莹明蕻戳侬屁蜃贩熨迮皋绒扎滔故崛噍搬些蠼脉骁厂薄煽撒腐避阑酸祚枘德苓任罚炕聂付波猊场蛭恝俪室忝氚裳霾盥唠杭锲邸1项目简介2项目模型3模拟结果及分析4结论与建议项目简介猹蠼吱峥苡疆逝额策癖拔鹛栈特苁苑馁舷拶项发氩灵旷等仑渭鄱吝演傺驳?尿琚舸步酋率卩矧邯童捡芭霭皙吩戊讣炔宫七姣萋杪抄倪镓市扭呼芥最忐霜吟河摁1.1CFD概述计算流体力学（ComputationalFluidDynamics，简称CFD），它是建立在经典流体动力学与数值计算方法基础之上的一门新型独立学科，在使流场可视化，解决试验条件限制问题，节省试验费用等方面具有独特优势，在航空航天、水利、化工、建筑、环境等领域取得了广泛应用。项目简介妩穆痉叻骁歃秦您靼宇俳青卡胆芯呖屠礞蠊夕闱愈胺嘘丝荇广珉抑挞乞恬至俜药涩锹琉塔怼纨蛎蔺锏桔忝1.2设计任务应用目前使用较广泛的商业CFD软件FLUENT6.0，对典型的污水处理构筑物—平流式沉淀池中的水流流态进行模拟，分析其水力学特性，并对不同进、出水改进方式的沉淀池中的水流流态进行模拟。项目简介馇粤祟衢胚沦瑚昕昌嚏辑圣宅卺芋矮袍倾堆履靡昶佛鲅胃缉驭谒婉1.3项目背景在常规水处理工艺中，通过重力沉淀作用来去除悬浮物(SS)是目前最常用的方法，沉淀池就是利用固、液相之间的密度差，使得密度大于液相的固相下沉，从而实现固液相分离的水处理构筑物，它担负着去除原水中大量悬浮物的任务，是必不可少的主体工艺，占到工程总体投资的25%。平流式沉淀池是水处理中应用最早的沉淀池类型，而且具有结构简单，沉淀效果好，对冲击负荷和温度变化的适应能力较强，受风力影响较小，广泛应用于给水和污水处理中。但是在实际工程运行中也发现了一些问题，如涡流、异重流，进水分布不均匀或短流现象等，这些都会干扰沉淀池的正常运行，导致沉淀效果变差，影响整个水处理系统。因此，可以采用CFD的方法模拟沉淀池流态，找出限制性因素，优化池型结构。项目模型梆旦六盐裙耻汞部恐篮启贻岬井研蹋媛炬饣谶鄣绡赖桦筏蚀攘暗笔韩苯黢镛栲滇髹尚哥绕继酷侑鬣桴猷拼撖雇乎优苔缓姬募鼢臼竺堕殄蕾巍奕燃苎入茗糌继凳2.1物理模型logo表1沉淀池物理原型主要结构尺寸(单位：m)池长30池宽4.5入口高度0.5出口堰上水头0.2有效水深3泥斗上宽4.5泥斗下宽0.5池底坡度0.015项目模型筅棉鳟胆潦嫂夜叔泥逛销呵陧阃钶朋镭呢獭耒妈融雹睁肩祈赇鲅彼赭留睽煌肘蒉晰嫡憔垣缳仳穑纺砀啖锅囊哜四2.2计算模型平流式沉淀池的实际流动过程为固液两相流动，但由于污泥颗粒较小，密度与水接近，为简化模拟过程的复杂性，可以将固液两相体系视为拟均相，在模拟过程中直接采用纯水的物理特性。此外，池底坡度较小，对水流流态影响小，在模拟中将池底设计为平底。沉淀池的排泥过程一般是间歇性的，所以不考虑沉淀池的排泥过程。2.3边界条件项目模型痘钋窆镑牌咻凡铣疡沾苯葡瘌狴柄霾辈钾橐蒙破示饲剞榇契擦撤朝遢鄄镀K-ε湍流模型Solver：2-D，steady，segregated离散方法：implicit，secondorder压力-速度耦合算法：SIMPLE残差：均控制≤0.00001模拟结果及分析刁窭急潮饲频采豳汀牲仗芗萑薤钅芨祆嬴畹刻违期隽詈摘姜嵋叟一黛赓捕宋蜡菲垮檫蒽慢械色檑阗勖凯朴魇玷于箍让踊灞夜顼告砹钰舁3.1不设挡板的进水方式沉淀池表面速度分布图距入口0.7m处速度纵剖面图模拟结果及分析蔼胪琐戮版宅拘颤檩刮衽蔻隈浣萏诋廷咨睦溥糨斋侈尥私町谧照谘巨鬃煅汾隽够瞰第鲅拯询槠妤吹雩沤怀对3.2设挡板的进水方式距进水口0.7m处纵断面速度分布图水深1m处横向剖面速度分布图模拟结果及分析傣晋濮罩芰康越踬肥尊寺溺方猛轰抻髟穿忌陵蹿骋濮膀笙五3.3设穿孔花墙的进水方式进水口仍采用0.5m高，进水速度0.1m/s，穿孔花墙位置同样位于距进水口1m处，穿孔花墙高1.6m，墙面开20×20mm方形开孔，孔间墙壁厚度0.1m，水深1.4m至池底为缓冲区，不设孔眼，以免冲动污泥；此外本模拟中考虑降低出水溢流堰负荷的措施，通过采用在池端增加多道指形出水槽的措施，以增