潛水?dāng)嚢杵髁鲌龇治黾斑\(yùn)行優(yōu)化.pdf

1、隨著水污染日益嚴(yán)重，污水處理已成為當(dāng)今社會一個(gè)重要的話題。攪拌是污水處理的重要環(huán)節(jié)，潛水?dāng)嚢杵魇撬幚砉に囍嘘P(guān)鍵設(shè)備之一，在工業(yè)和生活污水處理中得到廣泛運(yùn)用，其攪拌和推流的功能效果對污水處理質(zhì)量、節(jié)能降耗有著重要的影響，研究攪拌流場及其運(yùn)行優(yōu)化具有理論意義和工程運(yùn)用價(jià)值。
　　采用Turbogrid、Pro-E、ICEM軟件，對軸流泵葉輪、貝特葉輪、水池、簡化電機(jī)殼模型、導(dǎo)水錐三維建模并進(jìn)行網(wǎng)格劃分，基于標(biāo)準(zhǔn)的k-ε湍流模型，對不

2、同電機(jī)轉(zhuǎn)速、不同葉片間隙、不同葉片安放角、不同攪拌安裝角度、有無導(dǎo)流殼等工況進(jìn)行數(shù)值模擬。分析潛水?dāng)嚢杵鞯耐獠苛鲌龊蛢?nèi)部流場特性，并對不同工況下的潛水?dāng)嚢杵鞯耐馓匦詤?shù)對比研究，對不同運(yùn)行工況下的潛水?dāng)嚢杵鲾嚢栊Ч龀鼍C合評價(jià)，得出最優(yōu)運(yùn)行工況;將軸流泵葉片和貝特葉輪做對比研究，比較各自的優(yōu)缺點(diǎn)。根據(jù)牛頓第三定律的作用力與反作用力的原理自行設(shè)計(jì)了一套實(shí)驗(yàn)裝置，對潛水?dāng)嚢杵鞯妮S向推力和扭矩以及潛水?dāng)嚢杵鞯碾姍C(jī)功率進(jìn)行測量，將外特性實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3、和數(shù)值模擬結(jié)果做對比研究;同時(shí)利用旋槳儀對池內(nèi)的流場進(jìn)行測量，將流場測量結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果做對比分析。
　　隨著葉片安放角的增大，軸功率和軸向推力逐漸增大，當(dāng)葉片安放角度為+4°時(shí)，基本滿足攪拌要求;隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速的增加，軸功率和推力不斷增加，有效攪拌比不斷增大，兼顧基本攪拌要求和能耗，選擇576r/min作為最優(yōu)轉(zhuǎn)速;安裝角度對出口流量和軸功率無影響，隨著安裝角度的增加，池內(nèi)攪拌流域面積不斷增加，死區(qū)的面積不斷減小，當(dāng)安裝角度為4

4、5°時(shí)，攪拌區(qū)域的面積達(dá)到最大值，隨著安裝角度的繼續(xù)增加，攪拌區(qū)域面積逐漸減小，但均大于0°安裝角度時(shí)的攪拌面積;隨著葉片間隙的增大，潛水?dāng)嚢杵魅~輪內(nèi)部靠近導(dǎo)管的流體受到的擾動(dòng)變強(qiáng)，射流出流的擴(kuò)散角度呈現(xiàn)一定的擴(kuò)散趨勢，出口流量與葉片間隙大小無關(guān)，最終選取了6mm作為最優(yōu)葉片間隙;由于葉片受力變大，有導(dǎo)管的潛水?dāng)嚢杵鞅葻o導(dǎo)管的電機(jī)功率要小、能耗低，無導(dǎo)管潛水?dāng)嚢杵魃淞鲾_動(dòng)半徑要大，無導(dǎo)管潛水?dāng)嚢杵鲾嚢栊Ч?軸流泵葉輪推進(jìn)距離遠(yuǎn)，能有效