氧化沟水力学特性研究及结构优化

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1、乂連毯＾大聋ＤＡＬＩＡＮＩＭＶＥｆｌＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＩ歴破±享恆巧又Ｍ乂ＳＴＥ民ＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ一ｋ氧化沟水力学特性研究及结构优化了工程领作者姓名—刘志军教授指导教师专业学位硕：ｔ学位论文氧化沒水力学特性研究及结构优化Ｈｙｄ巧山ｉｃＣｈａ巧ｒｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＯｘｉｄａｔｉｏｎＤｉｔｃｈａｎｄ巧化ｃｔｕｒａｌＯｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｐ作者姓名：赵瞭工程领域：安全工程学号：３１３０７０

2、７２指导教师：刘志军完成日期：２０１５．０５大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中己经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体己经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果一。与我同工作的同志对本研究所做的贾献均＆在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：尤碱索力書娩巧部＾么巧物飯ｉｔ奉作者签名９／ｒ

3、年月亦日：技拖日期；句—大连理工大学专业学位硕±学位论文摘要氧化沟有不少优势：具有抗冲击性、出水水质优良、操作成本低等，在污水处理中■的应用也越来越广泛一。西安某污水处理厂在运行过程中存在些问题，本文通过对氧化沟水力学特性等进行研巧，对其结构进行优化调整，本文主要包括：一（１）自主设计并建立了套小试氧化沟装置，运用粒子图像测速仪（ＰＩＶ）测试了作为推流机的潜水泉前端的流场，分析其周围流场的特点，并验证了推流机简化模型的可靠性，６０Ｗ潜水粟前端所产生流场的速度最大值约为１．５

4、ｍ／ｓ。Ｗ木屑作为示踪粒子，通过Ｃ语言编程，分析研究填料堆积前后过水曰表面流场。在对过水口填料堆积问题数值模巧分析和结构优化的基础上，通过小试氧化钩实验装置，完成了过水口填料堆积实验：口的距离应小于７．２ｍ，，实验结果显示实际工程上，潜水推流机安装的位置与过水可Ｗ通过改变潜水推流机安装的位置ｙ偏移量来缓解填料堆积问题，氧化沟过水口不发生填料堆积问题，需保持两池低液位差运斤，液位差应保持在０．７２ｍ［＾下。添加挡板能。降低填料的堆积率，在不同程度上缓解填料堆积的问题小试装置上，当两池液位差为

5、２０ｍｍ时，添加挡板能将填料的最大堆积率由１６％降低到３．６％；当两池液位差为３０ｍｍ时，添加挡板，填料的最大堆积率由３１％降低到１６．８％。在两池液位差为４０ｍｍ时，添加挡板能将填料的最大堆积率由３５％降低到１８％。（２）用ＣＦＤ软件对１：％尺寸的小试氧化沟三维数值计算。在小试尺寸氧化沟上进行填料堆积问题的结构优化，用于指导实验研巧，发现：最优的参数条件是；５号推流机位置变化°。ｒ；＋２０ｍｍ，Ｚ：＋２０ｍｍ；挡板倾角７．５；挡板逆时针４５开孔。添加逆时针°°４５开孔倾角

6、７．５的挡板，能将中部的切向速度由逆流速度０．０５ｍ／ｓ变为顺流速度０．１ｍ／ｓ，并且上、中部最大法向速度明显降低，能缓解过水口填料堆积问题。（３）用ＣＦＤ软件对全尺寸氧化沟Ｈ淮流场数值模拟计算，选取部分截面，分析其水力学特性，并对实际工程中存在的过水口填料堆积问题和能量配置问题进行了分析。重点对能量配置等问题作了优化调整，设计了六种工况条件，发现：在距离弯道出口１．５ｍ处…、弯道进口７．５ｍ处各设置台推流机，安装位置向内侧平移０．２５ｍ，向上平移０．２５３ｍ，设置单台推流机功率２．

7、３ＫＷ，６台，功率配置为：４．８４Ｗ／ｍ，效果最好。关键词：氧化沟水力学特性；结构优化；能量配置；计算流体力学；－Ｉ－大连理工大学专业学位硕±学位论文ＨｙｄｒａｕｌｉｃＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＯｘｉｄａｔｉｏｎＤｉｔｃｈａｎｄＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｐｏｐ山ａｒｉｔｙｏｆｔｈｅＯｘｉｄａｔｉｏｎＤｉｔｃｈｉｓｍａｉｎｌｙｄｕｅｔｏｉｔｓｒｅｌｉａＷｌｉｔｙ，ｓｉｍｐｌｉｃｉｔｙｏｆｏｅｒａｔｉｏ

8、ｎａｎｄｏｏｄｔｒｅａｔｍｅｎｔｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｅｅａｅｓｏｍｅｒｏｂｌｅｍｓｉ打过ｓｅｗａｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｐｇｐ．Ｔｈｒｒｐｇ，ｔ．ｔｔｔｌａｎｏｆＸｉａｎＴｏｓｏｌｖｅｔｈｅｓｅｒｏｂｌｅｍｓｔｈｅｈｄｒａｕｌｉｃｃｈａｒａｃｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＯｘｉｄａｉｏｎＤｉｃｈａ