2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、氧化溝(oxidation ditch)工藝以其經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)便、高效的突出優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用于城市污水與工業(yè)廢水的處理中,但由于氧化溝的尺寸大,溝道中的流場(chǎng)復(fù)雜,氧化溝在動(dòng)力不足時(shí),污泥在低流速下容易發(fā)生沉積,影響氧化溝的正常運(yùn)行。研究氧化溝內(nèi)部流場(chǎng)的分布特點(diǎn),可分析出氧化溝中容易發(fā)生污泥沉積的區(qū)域以及氧化溝不同的結(jié)構(gòu)形式對(duì)流場(chǎng)分布的影響,為氧化溝的設(shè)計(jì)以及運(yùn)行提供參考。
  本文借助Pro/E軟件以及Fluent軟件,以武漢某污水廠的D

2、E氧化溝為原型,建立與實(shí)際氧化溝尺寸相同的氧化溝幾何模型。同時(shí)利用Pro/E軟件建立氧化溝水下推流設(shè)備的三維模型,改進(jìn)了以往數(shù)值模擬中采用風(fēng)扇模型來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)水下推流器簡(jiǎn)化模擬的處理方法,使氧化溝內(nèi)流場(chǎng)的模擬更加精確。在Fluent平臺(tái)上采用RNG K-?湍流模型、滑移網(wǎng)格模型和SIMPLEC算法,模擬氧化溝內(nèi)部流場(chǎng)的分布特點(diǎn)。結(jié)果表明氧化溝內(nèi)擋流板的設(shè)置促進(jìn)了上層水流和下層水流的垂直混合,使氧化溝內(nèi)流速分布更加均勻。而導(dǎo)流墻的設(shè)置避免了彎

3、道內(nèi)壁附近水流呈現(xiàn)停滯回旋狀態(tài),確保了水流能平穩(wěn)通過(guò)氧化溝彎道,但在氧化溝底部依然存在低速區(qū),低速區(qū)主要集中在中隔墻兩端彎道水流下游處。實(shí)際工況下氧化溝內(nèi)部流速分布復(fù)雜,不同深度的水流速度分布不同,采用二維模型已無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)氧化溝的準(zhǔn)確模擬。在Fluent軟件平臺(tái)上建立了安裝有水下推流器的長(zhǎng)方形攪拌池溝渠模型,在污水-污泥兩相環(huán)境下對(duì)氧化溝中常用的低速大直徑水下推進(jìn)器與高速小直徑水下攪拌器形成的流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬。結(jié)果表明,兩種水下推流器

4、均可產(chǎn)生明顯的推流作用,但低速大直徑水下推進(jìn)器形成的攪動(dòng)半徑更大,整體的推流流速高,污泥沉降率低,且在提供相同的推力時(shí)所需的功率更低,結(jié)果表明DE氧化溝中更適合安裝低速大直徑水下推進(jìn)器作為氧化溝中的水下推流器。相關(guān)模型的數(shù)值模擬結(jié)果表明本文中的DE氧化溝需對(duì)導(dǎo)流墻進(jìn)行偏置,導(dǎo)流墻圓心宜設(shè)置在上游溝道,最優(yōu)偏心距為0.5m,結(jié)果與原設(shè)計(jì)相同。通過(guò)數(shù)值模擬對(duì)氧化溝的結(jié)構(gòu)優(yōu)化進(jìn)行了研究,結(jié)果表明采用導(dǎo)流墻在下游方向延伸3m的方案,并沒(méi)有改善氧

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