絮凝攪拌效果的試驗及流場模擬研究
發(fā)布時間:2017-06-22 15:05
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【摘要】:絮凝設備的水力學特性是影響絮凝反應效果的重要因素。在總結國內外對絮凝池研究的基礎上,本研究結合試驗和數(shù)值模擬探討了某水廠絮凝池的最佳工藝。首先通過水箱試驗確定絮凝攪拌階段最佳的流場剪切力,然后通過正交燒杯試驗改變絮凝階段的攪拌轉速、時間等,以確定攪拌的最佳工況,最后通過三維數(shù)值模擬按照絮凝攪拌池的原型尺寸,改變槳葉的直徑大小及高度位置的攪拌模擬,在分析流場的速度、紊動動能及剪切力分布的基礎上,得出最佳工況。水箱試驗得出絮凝攪拌效果最優(yōu)的流場剪切力為10.92 Pa。燒杯實驗的得到的最佳工況為:慢攪拌轉速為80 rpm、攪拌槳葉直徑45 mm、攪拌槳葉入水高度30 mm。結合試驗研究通過數(shù)值模擬某水廠的絮凝池得出絮凝攪拌效果的最佳工況為:攪拌槳葉轉速80 rpm、攪拌槳葉直徑1000 mm,攪拌槳葉數(shù)量4個攪拌槳葉入水高度0.8 m。本研究的工作方法及結論對于其他水廠的絮凝池的設計及運行工藝也有一定的參考作用。
【關鍵詞】:絮凝 絮凝動力學 試驗 數(shù)值模擬
【學位授予單位】:安徽工業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TU991.2
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第一章 緒論9-14
- 1.1 研究背景9-10
- 1.2 國內外研究現(xiàn)狀10-12
- 1.3 研究的意義與目的12-13
- 1.4 主要研究內容13
- 1.5 小結13-14
- 第二章 絮凝動力學的理論基礎14-23
- 2.1 絮凝顆粒碰撞動力學理論14-17
- 2.1.1 異向絮凝顆粒碰撞動力學15
- 2.1.2 同向絮凝顆粒碰撞動力學15-16
- 2.1.3 差速沉降絮凝顆粒碰撞動力學16-17
- 2.2 基于渦漩絮凝的理論17-21
- 2.2.1 局部各向同性湍流理論17-18
- 2.2.2 湍流擴散理論18
- 2.2.3 亞微觀傳質理論18-21
- 2.3 絮凝控制指標21-22
- 2.4 小結22-23
- 第三章 絮凝的試驗研究23-38
- 3.1 剪切力及比尺的計算23-25
- 3.2 試驗設備及藥劑25-27
- 3.2.1 試驗設備25-26
- 3.2.2 試驗藥劑26-27
- 3.3 水箱試驗27-30
- 3.3.1 試驗工況27
- 3.3.2 試驗過程及結果27-30
- 3.4 燒杯試驗30-36
- 3.4.1 試驗工況30-31
- 3.4.2 試驗結果分析與討論31-36
- 3.5 小結36-38
- 第四章 絮凝攪拌池模擬的模型方程38-43
- 4.1 基本方程及模型38-42
- 4.1.1 質量守恒方程38-39
- 4.1.2 動量方程39
- 4.1.3 湍流模型39-42
- 4.2 求解過程42
- 4.3 本章小結42-43
- 第五章 絮凝攪拌池內的流場模擬43-68
- 5.1 絮凝攪拌池內的流場數(shù)值計算43-45
- 5.1.1 攪拌區(qū)域的劃分43
- 5.1.2 離散方法43-44
- 5.1.3 網(wǎng)格劃分44
- 5.1.4 初始條件及邊界條件44-45
- 5.2 絮凝攪拌池的速度分布45-48
- 5.2.1 流場45-47
- 5.2.2 紊動動能k47-48
- 5.3 攪拌槳葉幾何參數(shù)對攪拌流場的影響48-66
- 5.3.1 慢速攪拌轉速對絮凝流場的影響49-53
- 5.3.2 攪拌槳葉大小對絮凝攪拌流場的影響53-57
- 5.3.3 攪拌槳葉數(shù)量對攪拌流場的影響57-60
- 5.3.4 攪拌槳葉離底距離對流場的影響60-66
- 5.4 小結66-68
- 第六章 結論與展望68-70
- 6.1 結論68-69
- 6.2 展望69-70
- 參考文獻70-73
- 致謝73
【相似文獻】
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本文編號:472166
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