中国农村水利水电
中國農村水利水電
중국농촌수이수전
CHINA RURAL WATER AND HYDROPOWER
2014年
1期
111-117
,共7页
王苗%李琳%杨海华%邱秀云
王苗%李琳%楊海華%邱秀雲
왕묘%리림%양해화%구수운
锥圈%水沙分离%层流%Mixture模型%数值模拟
錐圈%水沙分離%層流%Mixture模型%數值模擬
추권%수사분리%층류%Mixture모형%수치모의
conical circles%water-sediment separation%laminar%mixture model%numerical simulation
采用层流方程和简化的多相流Mixture模型,针对结构尺寸相同的普通装置和梭锥管进行了浑水质量浓度为5 kg/m3的泥沙静水沉降的数值模拟,并将计算结果与PIV测量结果进行对比,计算结果与实测结果吻合较好.详细分析了两装置内速度场、浓度场的特点及区别.结果表明,在梭锥管内,泥沙通道中心断面上泥沙的速度是普通装置内的5～6倍;在相邻锥圈间形成了沿锥圈上表面向下和沿锥圈下表面向上的环流.在普通装置内,泥沙始终沿重力方向竖直向下沉降,泥沙浓度分布比较均匀,速度较小.与普通装置相比,泥沙在梭锥管中沉降的速度较快,且特有的结构—锥圈,改变了泥沙的沉降方向,缩短了沉降距离,增加了沉降面积,使梭锥管内的水沙分离效果更明显.因此,为了提高梭锥管内水沙分离的效率,可以适当增加梭锥管内的锥圈数量以增强其水沙分离性能.
採用層流方程和簡化的多相流Mixture模型,針對結構呎吋相同的普通裝置和梭錐管進行瞭渾水質量濃度為5 kg/m3的泥沙靜水沉降的數值模擬,併將計算結果與PIV測量結果進行對比,計算結果與實測結果吻閤較好.詳細分析瞭兩裝置內速度場、濃度場的特點及區彆.結果錶明,在梭錐管內,泥沙通道中心斷麵上泥沙的速度是普通裝置內的5～6倍;在相鄰錐圈間形成瞭沿錐圈上錶麵嚮下和沿錐圈下錶麵嚮上的環流.在普通裝置內,泥沙始終沿重力方嚮豎直嚮下沉降,泥沙濃度分佈比較均勻,速度較小.與普通裝置相比,泥沙在梭錐管中沉降的速度較快,且特有的結構—錐圈,改變瞭泥沙的沉降方嚮,縮短瞭沉降距離,增加瞭沉降麵積,使梭錐管內的水沙分離效果更明顯.因此,為瞭提高梭錐管內水沙分離的效率,可以適噹增加梭錐管內的錐圈數量以增彊其水沙分離性能.
채용층류방정화간화적다상류Mixture모형,침대결구척촌상동적보통장치화사추관진행료혼수질량농도위5 kg/m3적니사정수침강적수치모의,병장계산결과여PIV측량결과진행대비,계산결과여실측결과문합교호.상세분석료량장치내속도장、농도장적특점급구별.결과표명,재사추관내,니사통도중심단면상니사적속도시보통장치내적5～6배;재상린추권간형성료연추권상표면향하화연추권하표면향상적배류.재보통장치내,니사시종연중력방향수직향하침강,니사농도분포비교균균,속도교소.여보통장치상비,니사재사추관중침강적속도교쾌,차특유적결구—추권,개변료니사적침강방향,축단료침강거리,증가료침강면적,사사추관내적수사분리효과경명현.인차,위료제고사추관내수사분리적효솔,가이괄당증가사추관내적추권수량이증강기수사분리성능.
