本文以計算流體力學(xué)（CFD）作為仿真計算平臺，模擬水溫對平流式二沉池和輻流式二沉池運行的影響。 借助改進的RNG k-ε兩方程湍流模型和簡化的多相流混合（Mixture）模型的基礎(chǔ)上，通過人機交互界面編寫液相密度和粘度隨溫度變化的程序，建立溫度數(shù)學(xué)模型，通過對比Johnson對水庫水溫變化的實測數(shù)據(jù)驗證了模型和模擬方法的可靠性。將驗證后的數(shù)學(xué)模型應(yīng)用于平流式二沉池和輻流式二沉池的模擬。 通過模擬平流式二沉池在不同水溫下（5℃²0℃）池內(nèi)的流態(tài)及顆粒濃度分布，獲得出水固體顆粒濃度隨水溫的變化規(guī)律。模擬結(jié)果發(fā)現(xiàn)池內(nèi)流態(tài)和濃度分布隨著水溫的變化存在著一定的差異，出水固體顆粒的濃度隨著水溫的升高而減小，低水溫會造成出水水質(zhì)變差。采取增大顆粒粒徑、密度和在二沉池出水口前加設(shè)擋板的措施均能有效降低出水固體顆粒的濃度。 進水和池內(nèi)水存在溫差時，模擬水溫高于池內(nèi)的水進入平流式二沉池內(nèi)后池內(nèi)水流的變化，高水溫進水形成浮力流，改變了原有的流態(tài)，池內(nèi)存在明顯的水溫分界面。隨著高溫水持續(xù)進入二沉池內(nèi)，池內(nèi)溫差減小，池內(nèi)流態(tài)恢復(fù)到常態(tài)，在此過程中，固體顆粒去除率先減小后增大。 ...

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2.3流場數(shù)值計算方法分類圖

圖2.3流場數(shù)值計算方法分類圖耦合式求解法通過聯(lián)立求解離散方程組來獲得各個變數(shù)值(u、v、w、p)。主應(yīng)用于求解有限速率反應(yīng)模型、高速可壓縮流等，耦合式求解法計算效率低且存消耗大。分離求解法通過按順序逐個求解各變量的離散方程組，避免了直接求解聯(lián)立程組，不僅減小了計算所需的內(nèi)存....

圖2.4網(wǎng)格類型

即壓力的隱式算子分割算法，它源于非穩(wěn)態(tài)可壓縮流體的建立的一種壓力速度計算程序。與SIMPLE算法不同，PIOS算法是步修正。格的劃分和邊界條件限體積法將計算區(qū)域離散的過程是：把區(qū)域劃分成有限個互不重迭計算網(wǎng)格，所以網(wǎng)格是模擬和分析的載體，是CFD模型的幾何表達(dá)質(zhì)量和數(shù)量....

圖3.1水庫立面圖

圖3.1水庫立面圖充滿21.4℃的水，然后將16.7℃的冷水從入口入水庫，出水位置于距出口斷面底部0.15m處直徑出流流量均為0.00063m3/s。圖3.2為出水水溫隨時出水水溫開始下降的時間比實測值略晚，但比文獻整體曲線趨勢走向和實驗測量值及文獻值一致。表驗....

圖3.3平流式二沉池結(jié)構(gòu)示意圖

表面負(fù)荷q=1m3/(m2.h)。平流式二沉池總長度為43.8m，有效水深4.05m，寬3.5m，其具體幾何尺寸如圖3.3所示。為配水均勻，進口處設(shè)有穿孔花墻，出口采用指形槽并通過溢流堰出水，沉淀池采用非金屬鏈板式刮泥。由于刮泥機運行緩慢，排泥方式對池內(nèi)流場擾動較小，模....

本文編號：4028249