本文關(guān)鍵詞：旋流—平流沉砂池的構(gòu)建及數(shù)值模擬，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：由于空氣污染及沖刷屋頂、地面上的污染物等,我國(guó)初期雨水污染嚴(yán)重,收集后無(wú)法直接利用,若直接排放,會(huì)對(duì)河流等造成污染。因此初期雨水處理極為重要。旋流和平流沉砂池是雨水處理工藝中常用的構(gòu)筑物,然則在長(zhǎng)期的實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中發(fā)現(xiàn),因?yàn)樾鞒辽俺卮嬖谥渌щy,攪拌槳上容易纏繞纖維物質(zhì),能耗大,以及產(chǎn)生的泥砂難于處理等問(wèn)題,給污水處理帶來(lái)很大的困難;平流沉砂池存在著占地面積大,處理效果好但效率低下的問(wèn)題。本文所研究旋流—平流沉砂池是一種運(yùn)用于初期雨水處理的新型處理工藝,其采取串聯(lián)模式將格柵、混凝加藥、旋流沉砂池以及平流沉砂池有機(jī)的聯(lián)系起來(lái),對(duì)初期雨水處理有重要的意義。文中以計(jì)算流體力學(xué)(CFD,Computational Fluid Dynamics)為基礎(chǔ),對(duì)旋流沉砂池和平流沉砂池分別進(jìn)行了數(shù)值模擬,為旋流—平流沉砂池的設(shè)計(jì)提供有效的理論依據(jù)及部分設(shè)計(jì)參數(shù)。在旋流沉砂池設(shè)計(jì)過(guò)程中,通過(guò)編寫(xiě)UDF程序,實(shí)現(xiàn)旋流沉砂池內(nèi)水力槳板的順利應(yīng)用,同時(shí)在計(jì)算過(guò)程中采用了多重參考系(MRF)技術(shù)。在模擬分析的過(guò)程中采用單因素控制法,在一定條件下,分別對(duì)進(jìn)水流速、槳板葉片角度、槳板葉片數(shù)量,以及槳板距旋流沉砂池底部的距離等因素對(duì)旋流沉砂池除砂效果的影響做了計(jì)算分析。模擬計(jì)算結(jié)果表明,本文中旋流沉砂池在進(jìn)水流速為1.0m/s,槳板葉片數(shù)量為3,傾角為60°,槳板距池底50mm時(shí),沉砂效果最好。在平流沉砂池的數(shù)值計(jì)算中,對(duì)平流沉砂池內(nèi)回流現(xiàn)象的發(fā)生進(jìn)行了分析說(shuō)明,結(jié)果表明,由進(jìn)水口處擋板的設(shè)置引起的回流有利于固體顆粒物的沉降,因此本文分析了在無(wú)擋板、擋板的水平位置在0.5m、1.0 m、1.5m、2.0 m處時(shí)對(duì)沉砂池流場(chǎng)造成的影響,得出結(jié)論:擋板在水平位置為1.5m處時(shí),沉砂池除砂率最高。以旋流沉砂池和平流沉砂池的模擬計(jì)算結(jié)果做為理論支撐,利用旋流沉砂池和平流沉砂池的模擬中能達(dá)到最大除砂率的設(shè)計(jì)參數(shù)建立旋流—平流沉砂池,并進(jìn)行抗沖擊模擬。最終得到結(jié)論:旋流—平流沉砂池在進(jìn)水流速為1.0m/s,旋流沉砂池部分利用水力槳板,且槳板葉片數(shù)量為3,傾角為60°,槳板距池底50mm;平流沉砂池部分進(jìn)水口擋板的水平位置在1.5m,池底坡度為0.02時(shí),除砂率可達(dá)78.83%,同時(shí)可到達(dá)高效節(jié)能的目標(biāo);當(dāng)進(jìn)水流量擴(kuò)大至1~1.3倍時(shí),旋流—平流沉砂池除砂率可保證在78%左右,流量再增大會(huì)導(dǎo)致除砂率下降;當(dāng)水質(zhì)條件惡化1~1.1倍時(shí),旋流—平流沉砂池除砂率可保證在78%左右,水質(zhì)再惡化會(huì)導(dǎo)致除砂率下降。
【關(guān)鍵詞】：初期雨水 旋流沉砂池 平流沉砂池 數(shù)值模擬 除砂率
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TU992
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-11
• 第一章 文獻(xiàn)綜述與選題11-19
• 1.1 研究課題的意義11-14
• 1.2 本課題的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-17
• 1.2.1 國(guó)外相關(guān)研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)相關(guān)研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3 本課題研究?jī)?nèi)容及研究方法17-19
• 1.3.1 本課題的研究?jī)?nèi)容17-18
• 1.3.2 本課題的研究方法18-19
• 第二章 旋流—平流沉砂池的構(gòu)建19-23
• 2.1 沉砂池的分類(lèi)19-21
• 2.1.1 平流沉砂池19-20
• 2.1.2 曝氣沉砂池20
• 2.1.3 旋流沉砂池20-21
• 2.2 旋流—平流沉砂池21-23
• 2.2.1 組合及其功能21
• 2.2.2 各部分作用21-22
• 2.2.3 運(yùn)行方式22-23
• 第三章 旋流—平流沉砂池的數(shù)學(xué)模擬23-35
• 3.1 控制方程23-24
• 3.1.1 質(zhì)量守恒方程23
• 3.1.2 動(dòng)量守恒方程23-24
• 3.1.3 能量守恒方程24
• 3.1.4 組分質(zhì)量方程24
• 3.2 邊界條件24-25
• 3.3 Fluent中數(shù)學(xué)模型的建立25-34
• 3.3.1 Fluent的介紹25-26
• 3.3.2 控制方程的離散化26-28
• 3.3.3 數(shù)值方程的離散格式28
• 3.3.4 Fluent中具體的控制方程28-33
• 3.3.5 邊界條件的設(shè)置33-34
• 3.3.6 流場(chǎng)數(shù)值計(jì)算的方法34
• 3.4 本章小結(jié)34-35
• 第四章 旋流沉砂池部分的水力模擬35-55
• 4.1 旋流沉砂池的模型35-37
• 4.1.1 幾何模型35
• 4.1.2 模型網(wǎng)格的劃分35-37
• 4.2 模型邊界條件的設(shè)置37-41
• 4.2.1 進(jìn)出水口邊界條件設(shè)置37
• 4.2.2 槳板區(qū)域（動(dòng)區(qū)域）的設(shè)置37-39
• 4.2.3 槳板的具體設(shè)置39-40
• 4.2.4 旋流沉砂池模型計(jì)算的設(shè)置40-41
• 4.3 旋流沉砂池部分單因素對(duì)比模擬41-49
• 4.3.1 進(jìn)水口流速對(duì)沉砂效果的影響41-44
• 4.3.2 槳板葉片角度對(duì)沉砂池除砂率的影響44-47
• 4.3.3 槳板距池底的距離對(duì)除砂率的影響47-48
• 4.3.4 槳板葉片的數(shù)量對(duì)除砂率的影響48-49
• 4.4 旋流沉砂池部分模擬結(jié)果及分析49-54
• 4.4.1 旋流沉砂池速度場(chǎng)分析49-51
• 4.4.2 旋流沉砂池壓力場(chǎng)分析51
• 4.4.3 旋流沉砂池顆粒軌跡分析51-53
• 4.4.4 旋流沉砂池泥砂去除率分析53-54
• 4.5 本章小結(jié)54-55
• 第五章 平流沉砂池部分的水力模擬55-67
• 5.1 平流沉砂池的模型55-56
• 5.1.1 幾何模型55
• 5.1.2 網(wǎng)格的劃分55-56
• 5.2 平流沉砂池邊界條件設(shè)置56-57
• 5.3 平流沉砂池部分單因素對(duì)比模擬57-61
• 5.3.1 擋板位置對(duì)沉砂池的影響57-60
• 5.3.2 平流沉砂池池底坡度對(duì)除砂率的影響60-61
• 5.4 平流沉砂池的數(shù)值模擬及結(jié)果分析61-65
• 5.4.1 平流式沉砂池的速度場(chǎng)分析61-64
• 5.4.2 平流式沉砂池的顆粒軌跡分析64-65
• 5.4.3 平流式沉砂池的泥砂去除率分析65
• 5.5 本章小結(jié)65-67
• 第六章 旋流—平流沉砂池的水力模擬及分析67-77
• 6.1 旋流—平流沉砂池的計(jì)算參數(shù)67-68
• 6.1.1 格柵部分67-68
• 6.1.2 混凝加藥單元68
• 6.1.3 旋流沉砂池與平流沉砂池部分68
• 6.2 旋流—平流沉砂池的模型68-69
• 6.3 旋流—平流沉砂池的模擬及計(jì)算結(jié)果說(shuō)明69-74
• 6.4 旋流—平流沉砂池抗沖擊模擬74-76
• 6.4.1 旋流—平流沉砂池抗流量沖擊模擬75
• 6.4.2 旋流—平流沉砂池抗水質(zhì)沖擊模擬75-76
• 6.5 本章小結(jié)76-77
• 第七章 結(jié)論與建議77-85
• 7.1 結(jié)論77-78
• 7.2 建議78-85
• 致謝85-87
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文87

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4 龍干;宋亞文;;旋流沉砂池在上海市污水治理二期工程中的應(yīng)用[A];第四屆全國(guó)給水排水青年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2000年

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  本文關(guān)鍵詞：旋流—平流沉砂池的構(gòu)建及數(shù)值模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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