王伊林 马立山 王 强 杨国丽 樊书铭 陈恩汉

(河北建筑工程学院，河北 张家口 075000)

沉淀池是城市水处理系统的重要组成部分，在水处理系统和工业中广泛应用[1].现有沉淀池有不同种类型，其中，基于“浅池沉淀”理论设计并使用的斜板(管)沉淀池，在空间利用率和沉淀效率存在明显的优点，因此在水处理工艺中获得了较普遍的应用[2]，但理论中所建立的理想沉淀池，其核心是以平均流速来衡量沉淀效果，三维流场不均匀的影响没有考虑其中.在设计上，斜板沉淀池主要依靠经验值，相关规范中规定的参数大多仅有参考范围，所设计的沉淀池存在不确定性，因此沉淀池的水力特性和去除率的优化一直是许多研究的主题[3].然而通过实验手段解决问题存在局限性，随着CFD仿真技术的发展，利用Fluent模拟沉淀池逐渐兴起，通过模拟可得到池体内流体的流动状态，还能够在改变设计参数的情况下，观察池体内部颗粒分布，从而便于分析以及参数的优化[4].本次研究主要模拟斜板沉淀池内流场、流态等，对池体内部流体提供可视化分析.

1 计算方法

1.1 Mixture模型

Mixture混合模型是一种经过简化的多相流模型，它可以用来模拟各相速度相同等不同情况的多相流，典型的应用有沉降、旋风分离器等[5].Mixture模型具有模型较为简单，内存要求小，计算结果可靠等优点[6].

1.1.1 连续性方程

(1)

式中：vm——质量平均速度：

(2)

ρm——混合密度：

(3)

αk——第k相的体积分数；

1.1.2 动量方程

(4)

式中：n——相数；

F——体积力；

μm——混合黏性：

(5)

vdr,k——第二相k的……