發(fā)布時(shí)間：2020-11-03 02:47

　　 氧化溝工藝在我國(guó)的污水處理領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,這是由于氧化溝工藝具有良好的脫氮除磷效果,耐沖擊負(fù)荷強(qiáng),出水水質(zhì)穩(wěn)定,但同時(shí)氧化溝具有復(fù)雜的水力學(xué)特性。將計(jì)算流體力學(xué)模擬軟件應(yīng)用于氧化溝的模擬研究,可以快速準(zhǔn)確地獲取氧化溝內(nèi)的水力學(xué)特性,并且可以研究水力學(xué)特性參數(shù)的變化對(duì)氧化溝處理效率與穩(wěn)定運(yùn)行的的影響,對(duì)設(shè)備的調(diào)節(jié)、氧化溝的設(shè)計(jì)與優(yōu)化具有一定的指導(dǎo)意義。論文使用Fluent軟件建立了氧化溝工藝的模型,對(duì)氧化溝進(jìn)行了水力學(xué)特性的模擬,主要結(jié)論如下:(1)對(duì)氧化溝建立了氣液兩相流模型,其中紊流模型選用了 RNGk-ε模型,多相流模型選用了 VOF模型,曝氣轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)區(qū)域的模擬選用了動(dòng)參考系模型(MRF)。提取了氧化溝模型直道段5個(gè)斷面共25條測(cè)線(xiàn)的縱向速度分量,彎道段2個(gè)斷面共10條測(cè)線(xiàn)的縱向、橫向、垂向的速度分量,并與實(shí)測(cè)值進(jìn)行了對(duì)比分析,結(jié)果表明縱向流速與垂向流速的模擬值與實(shí)測(cè)值具有較高的吻合度,彎道處橫向流速的模擬值與實(shí)測(cè)值雖有一定的偏差,但能夠大致反應(yīng)出橫向流速沿高度方向的變化規(guī)律,模擬結(jié)果具有一定的可靠性;可以將RNGk-ε模型、VOF模型、動(dòng)參考系模型應(yīng)用于氧化溝氣液兩相流的數(shù)值模擬研究。(2)研究了氧化溝內(nèi)曝氣轉(zhuǎn)盤(pán)四種不同的浸沒(méi)比對(duì)氧化溝流場(chǎng)結(jié)構(gòu)、垂向流速分布、氣體體積分?jǐn)?shù)分布的影響,得到了曝氣轉(zhuǎn)盤(pán)最優(yōu)浸沒(méi)比為1/2～1/3。(3)由于在傳統(tǒng)矩形斷面的氧化溝的底部容易發(fā)生污泥淤積的現(xiàn)象,在本次研究中,將氧化溝的矩形斷面進(jìn)行了優(yōu)化,設(shè)計(jì)了“U形”、“U1形”、“U2”形三種斷面,并對(duì)不同斷面形式的氧化溝進(jìn)行了模擬研究,并從流場(chǎng)結(jié)構(gòu)、氣相分布以及能量轉(zhuǎn)移的角度進(jìn)行對(duì)比分析,確定了氧化溝的最優(yōu)斷面形式為“U2形”斷面。(4)在滿(mǎn)足氧化溝生化反應(yīng)需氧量的前提下,研究了曝氣轉(zhuǎn)盤(pán)三種不同的開(kāi)啟方式對(duì)流速分布以及氣體體積分?jǐn)?shù)分布的影響,通過(guò)比選確定了“工況三”的開(kāi)啟方式為最佳的開(kāi)啟方式。
【學(xué)位單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：X703
【部分圖文】：

圖 3-1 模型尺寸Figure 3-1 Model size格劃分立的氧化溝模型，直道段與彎道段均采用結(jié)構(gòu)性網(wǎng)格，保證了網(wǎng)格質(zhì)量。盤(pán)區(qū)域的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，對(duì)該區(qū)域采用較小的尺寸進(jìn)行網(wǎng)格劃分�？偩W(wǎng)格型的計(jì)算區(qū)域圖、計(jì)算區(qū)域的三維網(wǎng)格圖、二維網(wǎng)格圖分別如下圖所示圖 3-2 計(jì)算區(qū)域圖Figure 3-2 Computational domain

圖 3-1 模型尺寸Figure 3-1 Model size劃分的氧化溝模型，直道段與彎道段均采用結(jié)構(gòu)性網(wǎng)格，保證了網(wǎng)格質(zhì)區(qū)域的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，對(duì)該區(qū)域采用較小的尺寸進(jìn)行網(wǎng)格劃分。總的計(jì)算區(qū)域圖、計(jì)算區(qū)域的三維網(wǎng)格圖、二維網(wǎng)格圖分別如下圖所

圖 3-1 模型尺寸Figure 3-1 Model size格劃分立的氧化溝模型，直道段與彎道段均采用結(jié)構(gòu)性網(wǎng)格，保證了網(wǎng)格盤(pán)區(qū)域的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，對(duì)該區(qū)域采用較小的尺寸進(jìn)行網(wǎng)格劃分。型的計(jì)算區(qū)域圖、計(jì)算區(qū)域的三維網(wǎng)格圖、二維網(wǎng)格圖分別如下圖 3-2 計(jì)算區(qū)域圖Figure 3-2 Computational domain
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2867987