单进水管结构对单通道矩形圆弧角养殖池水动力特性的影响研究

为研究进水结构及其设计参数对循环水养殖池水动力特性的影响,采用流体动力学仿真技术,基于有限体积法和有限差分法建立三维数值计算模型,对矩形圆弧角养殖池在单进水管结构水力驱动模式下,不同射流孔数和进水管布设位置对养殖池内(尤其是池底)流场的影响进行三维数值计算,并对排污口附近的复杂流场特征进行了重点分析。结果表明:提高日循环次数(本研究增加射流孔数)有利于增加养殖池内平均流速与速度分布均匀性;进水管布设于圆弧角位置是优选布设,有利于改善养殖池底部水动力特性。研究表明,进水管采用圆弧角位置布设,日循环次数为100～120次/d(本研究对应射流孔数为18～21个)时,养殖池内尤其是底部能达到较优流场状态,该结果可为工厂化循环水矩形圆弧角养殖池进水结构的参数设计和布设位置选择提供参考依据。     

平流沉淀池前配水渠流态的数值模拟

利用计算流体力学软件Fluent对邵东一水厂微涡流絮凝池和平流沉淀池之间的配水渠内流态进行了三维数值模拟,结果显示,常规配水渠内的流速分布不均匀,出口速度变化很大。在进、出口之间设置弧形导流板后,配水渠内的流速分布得到了改善,平流沉淀池实现了均匀进水,保证了絮凝沉淀的稳定进行。另外,通过大量的数值模拟,获得了导流板安装参数与配水渠尺寸的函数关系,对配水渠的设计具有指导意义。     

一种新型带保护套水冷式电焊机焊枪头

笔者发明一种新型带保护套的水冷式电焊机焊枪头。保护套中的台阶水腔套装有出进水接头,用来与外界进水管连接,对焊接中起冷却的作用,可解决保护套上焊渣粘结过多的问题,并提高了焊嘴的散热能力,延长了焊嘴和保护套的使用寿命;水腔套中的配台阶孔降低了焊枪头在使用中的磨损;在导丝管上采用顶丝螺母和顶丝套便于焊丝的位置调整;焊枪头多处采用螺纹连接提高了各部件的稳定性。该装置使用操作简单,生产效率高,保证了焊接质量,用途广。     

水厂V型滤池配水均匀度优化

成都市自来水七厂存在V型滤池配水不均匀的问题:前端滤格负荷低,富余制水能力未得到利用;尾端滤格负荷高,对水质构成威胁,增大了生产管理难度。相关性分析表明:作用于各滤格侧堰堰上水头不一致是导致滤池配水不均匀的主要原因。以伯努利能量方程为基础,计算得到进水流量Q=2m3/s、滤池均匀配水时进水渠内水位为0.96m、0.99m、1.02m、1.04m、1.06m、1.07m、1.07m,各滤格最佳堰宽分别为3.6m、2.86m、2.34m、2.07m、1.86m、1.76m、1.76m。实施优化后,滤池配水均匀度由50%提升至80%以上,各滤格运行周期均增加至30h左右,反冲洗频次和自用水量得到降低,各滤格负荷得到均衡,有利于滤池的生产管理。     

WJY—1堰式流量计在明渠中应用

1 概述 常用的堰板有三角堰、梯形堰、矩形堰等。由于过堰流体高(h)与流量(Q)成一非线性的函数关系,因此用常规模拟仪表不容易进行流量的计算。常见的方法是用常规模拟仪表测出过堰流体的高度,然后用人工进行换算,求得流     

农田排灌水人工湿地处理工程的设计

结合云南呈贡县新村农田排灌水人工湿地处理工程，详细介绍了湖滨带湿地进水堰、出水堰和植物床的设计，并对工程投资作了分析。     

侧向进水城市排水泵站配水池水力优化设计

针对侧向进水泵站前池中容易出现流态紊乱、各水泵机组来流不均的问题,利用计算流体力学(CFD)对设置配水池后的前池三维流场进行了数值模拟,研究了配水池的进口跌坎高度、底部结构形式和宽度对配水效果的影响,通过比较给出了优化设计参数.结果表明,配水池设计参数的优化可以显著提高其配水效果,为各水泵机组提供比较接近的来流条件,有助于提高泵站的整体运行性能.     

水利工程项目中倒虹溢流渠的设计优化

本文以实际工程为例,对倒虹溢流渠设计过程中的难点进行了分析,然后对倒虹溢流渠的优化措施进行了分析和探讨,分析证明,溢流堰使用台阶式消能设计可以在不增加工程投资成本的情况下,使溢流堰末端水流速度快速下降,取得了良好的优化效果。     

多热源双螺旋管水箱换热性能研究及优化

螺旋管水箱作为多热源供暖系统的换热核心部件,其换热效果对系统性能有较大影响。为了优化多热源双螺旋管水箱结构,利用ANSYS软件中的ICEM和Fluent模块进行了建模,并通过实验验证了模型的准确性;模拟研究了水箱主体螺旋管内流体的流动方向、水箱进水直管位置及进水口出水方向、水箱进水直管管径及水箱高径比对水箱换热性能的影响。研究结果表明:将螺旋管内部工质的流向调整为逆流,并调整入流管方向,能够形成更大范围的高温区域和低温区域;扩大直通入流管管径可提高生活热水取水温度,增大水箱高径比有利于形成更大范围的冷热分区。     

三金潭污水处理厂配水、排泥系统设计特色

为了解决三金潭污水处理厂的配水、排泥均匀性问题,在全厂总平面布局上系统地考虑了各处理构筑物的进水与排泥走向,设计采用自由出流矩形薄壁溢流堰进行各构筑物间的配水、排泥,使每组处理构筑物均能达到设计负荷并正常运行,确保出水水质达到国家标准.     

镇江市金西水厂水利工程问题成因及解决方案

镇江市金西水厂在升级改造过程中先后发生渡槽后阶的快滤池进水渠道水毁和普通快滤池各滤池的流量分配不均的问题,对其成因进行水力学分析认为,后阶跌水消能形成的水流冲刷是水毁的主因,而后阶跌水消能不够则导致1#滤池流量过低,影响了普通快滤池的过滤效果。对此设计了一种利于结构安全的跌水结构,然后在快滤池进水渠道内添加堰板进一步消能,通过对堰板几何尺寸的优化使各滤池的流量分配均匀。     

方形圆弧角养殖池进水结构对流场影响的试验研究

为研究方形圆弧角养殖池进水结构对池内流场的影响,本文结合实际工厂化循环水养殖池尺寸参数设计了单通道排污的养殖池物理模型试验系统,利用声学多普勒流速仪对试验布点进行测量,对进水方式(单管、双管间隔式、双管相邻式进水)、水体日循环次数(60～120次/d)、进水管入射角度(0～90°)参数开展试验研究,分析了养殖池内流场在不同水力驱动模式下的变化规律。结果表明:进水结构对养殖池流场分布有显著影响,其中单管弧壁、对弧双管进水时池内水体平均流速较高;水体日循环次数较多时,流场速度从池壁到池中心总体呈现先减小后增大的趋势,池内水体平均流速与水体日循环次数之间呈非线性增长关系;采用单管弧壁和对弧双管进水,进水管入射角度为0～90°时,随进水角度的增加,池内水体平均流速呈先升高后降低趋势。研究表明,单管弧壁、对弧双管两种进水位置均可用于方形圆弧角养殖池的设计,两种进水方式进水管入射角度为50°时池内水体平均流速最高,且随着水体日循环次数的增加池内流场效果越好,本研究结果可为工厂化循环水方形圆弧角养殖池的设计提供理论依据和优选设计参数。     

基于CFD的进水管布设位置对沉降式固体颗粒排污影响的数值模拟

为研究不同进水系统结构对单排污通道矩形圆弧角养殖池内沉降式固体颗粒物排出效率的影响规律,优化养殖池进水结构并提高养殖池系统的集排污性能,运用计算流体动力学(computational fluid dynamics, CFD)仿真技术构建固-液两相流数值计算模型,研究了弧壁单管和直壁单管养殖池系统内不同密度(1 100、1 200、1 300、1 400、1 500 kg/m³)和粒径(1.0、1.5、 2.0、2.5、3.0、3.5、4.0 mm)的沉降式固体颗粒物的排出效率。结果表明:固体颗粒物的最终排出率与进水管布设方式及自身属性(密度与粒径)均相关;对于不同密度的颗粒物而言,弧壁单管进水模式下,5种密度的固体颗粒物的最终排出率较直壁单管进水模式平均提高28.60%,且随着密度的增加固体颗粒物的最终排出率呈现先增大后减小的趋势,直壁单管进水模式下,颗粒物的排出率随颗粒物密度的增加而降低;对于不同粒径的颗粒物而言,弧壁单管进水模式下,7种粒径的固体粒子的最终排出率较直壁单管进水模式平均提高38.32%,两种进水模式下,固体颗粒物最终累计排出率均随颗粒物粒径的增大呈现先降低后增加的趋势。研究表明,进水管布设于弧壁位置(进径比C_(arc)/B_(arc)=0.01)能够有效提高沉降式固体颗粒物的排出率,本研究结果可为优化工厂化循环水养殖池系统的集排污性能提供参考。     

普快滤池气水反冲配水配气管设计参数的数值模拟

研究开发了一种配水配气管,它能够将普通快滤池的单水反冲洗方式改造为气水反冲洗方式。建立了该配水配气管配水过程的数学模型,进行了数学验证试验,分别采用单因素数模分析和Box-Behnken模型响应曲面法多因素数模分析,考察了配水配气管的配水孔径、长度及进水断面水头压力对配水均匀性及反冲洗强度的影响。结果表明,通过调整配水配气管的配水孔径、长度,能够满足不同尺寸要求的滤池的反冲洗均匀配水及无滤料膨胀的低强度反冲洗。     

复杂地块条件下排水泵站与调蓄池合建的优化设计

以上海市宝山区张华浜东排水泵站和调蓄池的设计为例,针对泵站在进水条件较差、泵站位置狭小且不规则、雨水出水口位置受岸线码头阻挡等复杂地块条件下的不利因素进行了优化设计。提出了计算流体力学(CFD)进水流态模拟的优化分析、泵房与调蓄池合建式叠加布置的优化措施,并通过数模分析对穿越已建码头的出水口水流扩散参数进行了最低环境扰动的优化选择。     

区块化供水管网系统进水点的优化设计研究

相较于区域计量分区(DMA),管网区块化(DBS)供水分区管理系统不但可以实现用水量的分区计量,而且能实现均衡水压和水龄、优化水质和降漏节能等作用,并且不会降低管网在事故状态下供水的可靠性。进水点数量和位置的确定是DBS分区管理的关键步骤,以重庆市巴南区鹿角—界石组团的界石供水区域管网为例,根据DBS分区方法,利用EPANET 2. 0软件模拟区块化供水管网系统的进水点数量和位置,对比不同供水条件下管网水压、水龄及建设运行费用,分析进水点数量和位置的确定方法。     

螺旋槽管内气液两相流型的数值模拟

为得到螺旋槽管中气液两相流流型,采用Fluent中的流体体积模型(VOF)对内径为19 mm的螺旋槽管中气液两相流动进行数值模拟,并将数值模拟结果与相同条件下光管内的流动状态的数值模拟结果相比较。结果表明:螺旋槽管中不能形成具有水平相界面的分层流或冲击流,而是出现了波状分层流,分段式气泡气团流和分段液滴环状流。     

污水处理工艺模型的验证及优化

以浙江省某污水处理厂一期工程的实际进水水质、水量以及各构筑物设计参数等为基础,进行污水厂工艺模拟。结合已有的进水组分确定原则,并参考周边地区的组分数据,找出符合我国污水厂实际情况的进水组分确定方法,根据该方法调整模拟软件的进水组分参数,模拟结果与实际出水水质一致性较好,表明该方法具有可行性和实用性。同时以调整后的模型参数为基础,对该污水厂新建的二期工程进行工艺流程和设计参数的验证及优化。最终通过模型模拟,提升污水厂设计计算的可靠性,确定最佳设计参数,节省项目工程投资。     

非饱和带水–气二相流数值模拟研究

为了真实反映非饱和带中流体(水和气)的运移规律和渗透特性,将非饱和带中的孔隙水和孔隙气作为研究对象,基于水-气二相流理论,建立了水-气二相流数学模型。该模型采用积分形式的有限差分法对控制方程进行离散,在应用Newton-Raphson迭代方法得到相应的线性方程组的基础上,编制了三维计算程序SEEP2P。通过对土坝稳定渗流和降雨入渗情况的计算分析,得出稳定状态的渗流可以近似采用单相流模型来模拟,降雨入渗下的非稳定渗流问题采用水-气二相流模型来模拟更加符合实际。采用水-气二相流模型模拟得到水相、气相的流动状态,为定量研究孔隙气压力对入渗水流的影响提供了有效途径。     

新型浮堰虹吸式SBR滗水器的设计

介绍了一种新型浮堰虹吸式SBR滗水器。在滗水堰槽上安装有两个浮子以使其漂浮在水上并随SBR池内水位变化而上下移动，靠水位自动调节装置使堰顶水深保持在50～100mm。排水时将水面表层的澄清水撇入堰槽，再经竖向及横向集水管流入排水室。浮堰排水室用虹吸管与SBR排水井连通，利用虹吸作用排水。虹吸管固定在池壁上(为非运动部件)，两者之间的相对运动是非接触型的，无摩擦。滗水器运行稳定可靠、控制简单、不漏水、无机械故障、便于维护。