排灌机械工程学报

作者：张智,郑源*,蒋洁青,李城易

单位：1. 河海大学能源与电气学院, 江苏 南京 210098; 2. 华东宜兴抽水蓄能有限公司, 江苏 宜兴 214205

关键词：污水处理搅拌器,数值模拟,摆放角度,旋涡,灰度关联法

基金：国家自然科学基金重点资助项目(51339005);国家自然科学基金面上资助项目(51579080)

针对搅拌器摆放角度不合理、污水处理池内液体能耗过大造成的底部流速较低等问题,基于Fluent对搅拌器在不同摆放角度下的流场进行数值模拟,以优化设计、减少污泥沉淀.通过UG建立三维实体模型并进行四面体网格划分,利用标准k-ε湍流模型以及 SIMPLEC 算法对处理池进行模拟.在改变搅拌器摆放角度的情况下,对比处理池内的流速分布情况和平均速度大小,得出不同摆放角度对搅拌器推流搅拌效果的影响;同时还对流场中旋涡结构与搅拌能耗的关系进行了研究.结果表明:摆放角度为50°时,底部截面平均流速最大提高17.6%,体平均流速可提高6%,最大降低底部死区率12%,推流搅拌效果最佳.同时,搅拌效果也受旋涡结构影响,旋涡数量越少,单个旋涡尺度越大,旋涡能耗越低,流态越平稳,推流搅拌效果越好.可以通过改变搅拌器摆放角度,改善内部流态,减少污泥沉淀现象,降低旋涡能耗,达到改善推流搅拌效果的目的.

来源：2020年第3期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

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