沉淀池的数值模拟与参数影响分析

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zq0453
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
沉淀池是污水处理流程中一个必不可少的重要环节,污水处理厂的总投资中约有25%用于沉淀池。它的设计好坏将直接影响到污水处理系统的成败。目前,有关沉淀池的设计原理主要还是依据理想沉淀池的三条假定,忽略了水流流态对沉淀池的影响,具有较大的主观性。因此,使得一部分沉淀池在实际运行的过程中达不到预期的处理效果,还需要做进一步的研究。本文采用计算流体力学软件FLUENT对1983年加拿大温莎大学Imam博士建立的二维矩形沉淀池模型进行了流场的数值模拟。通过模拟结果与实际测量结果的比较发现,标准k ?ε湍流模型能很好地模拟沉淀池中水流的流动过程。利用前面建立的数学模型对本文所选取的沉淀池进行了瞬态数值模拟,得到了不同时刻的流场和浓度场。另外,还分别计算了平流式沉淀池在不同颗粒粒径、进水口高度和挡板位置下的流场、悬浮物的浓度场。分析比较颗粒粒径、进水口高度和挡板位置等对沉淀池运行效果的影响,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,在一定范围内改变沉淀池的进水口高度,对沉淀池的去除效果没有影响。挡板深度和颗粒粒径则对悬浮物去除效果影响较大,主要是因为挡板的深度决定了回流区域的大小,回流区域越大,停留时间越短,去除效率越低;颗粒粒径越大,颗粒的沉降效果越好,沉淀池效率越高。挡板的水平位置只在一定范围内变化才能使沉淀池保持较为理想的去除效果。为了进一步校核数学模型以及检查模拟结果的准确性,本文针对所选取的沉淀池设计了相应的模型实验平台,并对其内部流场进行了数值模拟,得到了各断面的流速分布,为今后测量沉淀池模型内部的速度分布以及校核模拟结果打下了坚实的基础。
其他文献
传统的测量土体变形方法不能可视化土体内部在变形过程中的动态变化,而大多数现代数字图像方法也只局限于测量土体的宏观变形和边界,仍然不能获取土体内部结构的变化过程数据
本文针对传统电除尘器电源体积大重量大除尘效率低等缺陷,采用高频逆变控制,高频高压整流变压器等措施设计制作了体积小、重量轻、粉尘适应性强且除尘效率高的电除尘器电源系统。本文首先对电除尘器的工作原理和其电源供电方式及控制方式作了介绍,提出采用脉冲供电方式和工况跟踪控制方式。脉冲供电方式可以提高电晕极的电晕效率,增加粉尘荷电,并可以大大改善阳极板上的反电晕现象;工况跟踪控制方式和保护措施可以保证系统工作
功能梯度材料是一种典型的非均匀材料,兼顾了各组分材料自身的优点,并以其在空间位置上呈连续变化的组分体积含量,而使得功能梯度材料性质在空间位置上也呈连续变化,从而消除
近年来,随着电力电子等非线性半导体器件的大量广泛使用,随之而来的谐波污染问题也变得越来越突出,严重影响到了电网的电能质量,并且对各种用电负荷的安全稳定运行带来了不利影响。谐波检测是谐波分析研究的主要内容。快速、精确地检测电网中的谐波成分,掌握电网中谐波的真实情况,有助于抑制谐波的危害,保证电网稳定运行。本文首先说明了产生电力系统谐波的主要原因、谐波影响以及电力系统各种谐波分析与测量方法。初步对基于
细胞是生物体基本的结构和功能单位。一个细胞的结构刚度及几何形状在很大程度上由细胞骨架决定。细胞骨架的主要成分是微管、微丝和中间纤维。这些蛋白质聚合物对于细胞内的
声学超材料是一类由人工设计的特殊结构单元周期性排列构成的亚波长材料/结构,具有很多自然材料所不具备的超常声学性质如负质量密度和负体积模量等,因此,声学超材料在减振降
优化电力电子装置的拓扑结构一直是电力电子学科中极其关键并富有活力的研究方向,对组合拓扑系统的研究是其中的重要组成部分。组合拓扑系统对现有的拓扑结构通过恰当的方式进行组合重构,以实现提升拓扑整体性能、扬长避短的目的。虽然组合拓扑系统会增加系统的复杂度,但其通常具有结构模块化、功率处理分散化、性能优化、冗余度高、易于扩展等优点,具有很高的研究和应用价值。H桥单元是组合拓扑系统中最重要的基本单元之一,能
学位
柔性机器人接触碰撞动力学本质上是一种非定常、变拓扑、非线性的动力学过程,建立合理的接触-碰撞模型是解决柔性机器人碰撞动力学问题的关键。本文在当前国内外学者研究的基