污水管网汇流段水力变化对污染物的运移影响特性

发布时间：2025-02-05 18:33

　　污水管网在长期运行过程中,悬浮颗粒物的沉积是影响管网输运能力的一个重要因素,尤其以管道汇流后沉积现象最为严重。对此,本论文以污水汇流管道为研究对象,结合实验研究和计算流体力学VOF耦合DPM三维数值模型方法,对三种汇流角的不同流速工况进行了模型构建和数值模拟,分析了污水管道汇流段各研究工况的水力变化和颗粒物的运动轨迹,探明了污水管道汇流流态变化对碳、氮、磷三类典型污染物运移特性的影响规律。本研究可为城市污水管网稳定运行及水质转化预测提供理论依据,具有重要的工程价值和现实意义。研究结果表明,污水管网汇流段呈现出不同的流场特性,依据水流特征可将其分为水流停滞区、大流速区、流速偏折区、回流分离区、最大流速区和流动复原区。纵深方向上,管道水流停滞区和回流分离区范围由表层至底层逐渐减小直至消失;沿程方向上,各断面垂线平均流速呈先增大后减小的趋势,汇流前速度分布比汇流后受支流入汇影响较小,干管底部水流比表层水流受入汇影响较小。受各工况汇流水力条件的影响,不同流态分区水流结构存在显著差别。在此基础上,进一步探讨了管道污染物的输运情况,在汇流前和汇流后的流动复原区内颗粒物随水流运动平稳,TCOD、TN和...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.2污水汇流管道实验测量断面及测量仪器

西安建筑科技大学硕士学位论文16为干流水流方向，Y轴负方向为污水水深方向，Z轴正向为管道入汇口指向侧。测量断面的位置依据管道开设的测量口进行划分，共选取8个测量断面，干管测点位置为G1～G7断面，支管为Z1断面，每个横断面取正中心垂线位置进行水深、流速等水力指标的测定分析，进口流....

图3.1管道90°、60

西安建筑科技大学硕士学位论文25（c）管道30°汇流（d）管道汇流区局部网格图3.1管道90°、60°、30°汇流网格划分示意3.1.2数值模拟求解本论文采用N-S方程作为控制方程，RNGk-ε湍流模型建立封闭方程组。上述方程统一形式为[80]：+=+（3-1）式中：为流体密度；....

图4.1污水管道90°汇流工况一颗粒物运动轨迹

西安建筑科技大学硕士学位论文424污水管道汇流段污染物运移规律研究在悬浮颗粒物和流体的混合运动中，相与相之间是相互依存、相互影响、相互作用的[83]。悬浮污染物在交汇管流中受到不同强度水流的冲刷作用，污水中颗粒物的运动轨迹随之不同。为全面反映污染物的运移特性，本研究采用基于离散相....

图4.2污水管道90°汇流工况二颗粒物运动轨迹

西安建筑科技大学硕士学位论文43图4.2污水管道90°汇流工况二颗粒物运动轨迹图4.3污水管道90°汇流工况三颗粒物运动轨迹由图4.1～4.3污水管道90°汇流各工况颗粒物的运动轨迹可以看出，沿管道污水流动方向，在汇流前颗粒物随水流运动平稳。管道汇流处支流入汇对干流具有一定的冲击....

本文编号：4030266