新型旋流沉砂池固液两相流数值模拟研究的开题报告_第1页
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新型旋流沉砂池固液两相流数值模拟研究的开题报告一、选题的背景和意义旋流沉砂池是一种常用的污水处理设备，其主要功能是通过旋流作用将污水中的悬浮固体颗粒沉降到池底，从而实现水的净化。然而，旋流沉砂池在实际应用中存在着一些问题，例如对于颗粒物较小的污水处理，在单纯的旋流沉砂池中滞留时间不足，效率不高；旋流沉砂池的流场结构、固液分离效果受到进水流量、旋流器直径和叶片形状等因素的影响，需要进行优化。为解决这些问题，进行固液两相流数值模拟研究，可以更加深入地了解旋流沉砂池内的流场结构和固液分离效果，从而进行设备结构和操作参数的优化，提高污水处理效率，降低设备运行成本，具有重要的现实意义。二、研究内容和思路本次研究的目标是进行新型旋流沉砂池的固液两相流数值模拟，分析不同进水流量、旋流器直径和叶片形状对池内流场结构和固液分离效果的影响，并进行优化设计。具体的研究思路如下：1.确定数值模拟方法及模型：采用基于液相不可压缩流和离散相模型的Euler-Lagrange数值模拟方法，建立旋流沉砂池的数学模型。2.建立网格模型：对整个模拟区域进行网格划分，对池体、旋流器及进出口进行网格划分，并优化重点模拟区域的网格密度。3.设定模拟边界条件：确定模拟区域的流体属性和固体颗粒属性，并设定相应的初始和边界条件。4.实施模拟计算：对模拟模型进行求解，获得不同进水流量、旋流器直径和叶片形状条件下的池内固液两相流状态及分离效果。5.结果分析与优化设计：基于模拟结果，分析不同条件下的池内流场结构和固液分离效果，找出问题和瓶颈，进行优化设计，提高污水处理效率和固液分离效果。三、预期研究成果和创新性本次研究将通过对新型旋流沉砂池的固液两相流数值模拟，重点分析流场结构和固液分离效果的影响因素，并提出优化措施和建议，具有以下预期研究成果和创新性：1.建立旋流沉砂池的数学模型，优化模拟区域的网格密度，为模拟数值精度提高奠定基础。2.分析不同进水流量、旋流器直径和叶片形状对池内流场结构和固液分离效果的影响，找出问题和瓶颈。3.提出针对问题和瓶颈的优化措施和建议，优化设备结构和操作参数，提高污水处理效率和固液分离效果，降低设备运行成本。4.结果可供旋流沉砂池的相关行业和领域参考，具有一定的理论和实践价值。四、研究进度安排本次研究的预期时间为一年，具体的进度安排如下：第一阶段：2021.9-2021.12完成旋流沉砂池相关文献的收集和阅读，确定数值模拟方法及模型，建立网格模型。第二阶段：2022.1-2022.4设定模拟边界条件，实施模拟计算，获取模拟结果。第三阶段：2022.5-2022.8对模拟结果进行分析和优化设计，确定优化方案和建议。第四阶段：202

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