环境方面毕业论文

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摘 要 沉淀池是水处理工程中重要的处理构筑物。本文以北京市清河污水处理厂实际运行的平流式二次沉淀池为模拟研究对象，运用计算流体力学中常用的FLUENT软件，数值模拟沉淀池的速度场和浓度场。并且通过改变沉淀池的进水口布置形式、出水口布置形式、悬浮物浓度、悬浮物密度等各种边界条件和操作条件，模拟优化了水流流态及其内部悬浮物颗粒的分布情况。 在紊流的条件下，挡板的位置和淹没深度对沉淀池的流场有很重要的影响。不设挡板的流场明显比带挡板的流场存在更大的回流区域。 在固体颗粒的密度小于1150 kg/m3以及固体颗粒的尺寸很小的情况下(比如小0.5 mm )，固体颗粒受到流场紊动的影响比较大。密度从1050 kg/m3增加到1150 kg/m3沉淀效果有所提高。在固体颗粒的密度一定(比如为1100 kg/m3 )，增加固体颗粒的尺寸(如从0.05 mm变化到0.2 mm)，沉降效果有明显提高。 进口流速越小(亦即流量越小)，固体的沉淀效果越好。因此，可以适当的减少进口的流量，来提高固体颗粒的沉降效果。

关键词：沉淀池，CFD，数值模拟，流场，浓度场

目 录 1 绪 论 1 1.1 概述 1 1.2 CFD的应用 2 1.2.1 计算流体力学概述 2 1.2.2 商用CFD软件简介 3 1.2.3 计算流体力学在水处理反应器优化设计运行中的应用 4 1.3 沉淀池的分类以及理想沉淀池的假设 7 1.3.1 沉淀池的分类 7 1.3.2 理想沉淀池的假设及简单探讨 7 1.4 固体颗粒沉降的规律及沉降影响因素 8 1.4.1 固体颗粒的沉降类型 8 1.4.2 离散颗粒的沉降规律 9 1.4.3 颗粒沉降的影响因素 12 1.5 数值模拟方法简介 14 1.5.1 数值模拟的概念 14 1.5.2 数值模拟的过程 14 1.5.3 数值模拟的优点 15 1.5.4 数值模拟的局限性 15 1.6 求解速度场的几种方法 15 1.6.1 零方程模型 15 1.6.2 一方程模型：K方程模型 15 1.6.3 二方程模型：K-ε方程模型 16

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