双曲面搅拌机流场的数值模拟研究

应用计算流体力学(CFD)软件、利用多重参考系法(MRF)对新型的污水搅拌设备——双曲面搅拌机的流场进行数值模拟,考察了搅拌槽内水体的流态特性,并提出了优化建议。结果表明,未加挡板时,切向剪切是搅拌槽内水体的主要流动形式;在搅拌槽周围加上挡板后,可使槽内的水流形态重新分布,使轴向流速显著增加,立体循环运动更明显,更符合污水处理的搅拌形式和速度上的要求。

双曲面搅拌器翼型及安装高程对搅拌性能的影响

采用NX软件建立实体模型,并用Fluent 18.0软件进行三维湍流分析,通过非结构化网格和动坐标系技术,选用标准k-ε湍流计算模型和SIMPLEC算法进行速度-压力耦合求解.在原有双曲面搅拌器翼型的基础上,对桨叶进行水平叠加,并计算了2种翼型下双曲面搅拌器在9 m×9 m×5 m的氧化池内的搅拌流场,对比分析了优化前后双曲面搅拌器桨叶附近流场变化和不同安装高程下特定区域的湍动能变化.双曲面搅拌器的桨叶延伸线为螺旋线,计算结果表明,其桨叶的迎水面作为直接与来流撞击的面,其最优应为螺旋线的凹侧且与转盘呈锐角的斜面,背水面最优为与转盘垂直的垂面,且背水面后增加一斜面可对加速后的水体起到整流作用,使搅拌器径向搅拌范围更大.安装高程H=1.0 m时,池内平均流速达到0.710 m/s,较优化前提升0.140 m/s,搅拌池底部区域平均湍动能达到0.021 J/kg,较优化前高0.008 J/kg.

雨水调蓄池中双曲面搅拌机数值计算和工作特性研究

在雨水径流污染日益加剧的当下,雨水调蓄池中污染物的沉积已成为严重的工程问题,沉积物去除成本已成为不菲的工程投入,因此迫切需要对沉积物清洗技术进行创新。本研究依托某雨水调蓄池工程案例,对加装在调蓄池中的双曲面搅拌机进行了定常计算,分别对单个搅拌机和搅拌机阵列进行三维数值模拟。计算中,几何模型采用全结构网格进行划分,湍流方程采用标准k-ε方程,取得了不同转速工况下测试水池以及工程实际调蓄池中流体的流态分布。结果显示,选择35r/min的运行转速可以较好地满足工程需要,并兼顾经济性。研究结果对双曲面搅拌机在雨水调蓄池中的应用提供了选型依据和设计指导。