基于Fluent流场模拟的絮凝剂加药管结构改进研究

针对传统絮凝剂加药管插入水管中心处受源水管非稳定的较大水流冲击压力而易疲劳从根部折断，絮凝剂沿源水管壁流动混合效果较差的问题，采用Mixture两相流模型，利用Fluent软件，对源水与絮凝剂的混合进行模拟，分析加药管不同插入角度时的最大静压与速度矢量，不同插入深度时絮凝剂扩散云图；利用数学理论积分对改进前后进行证明，并对应用中的传统加药管结构进行改进。研究结果表明，加药管在沿水流方向与源水管壁所成插入角越小，其流体速度矢量越趋于平缓；加药管45°为最佳插入角度，此时最大静压为垂直插入时的47.28%,分析2根对称加药管插入深度的扩散云图，插入为深度源水管直径1/4处，轴心处扩散长度与管壁处扩散长度差值|L₁—L₂|的绝对值最小(210 mm),药剂混合效果最好。理论积分证明，加药管插入角度45°、插入深度到源水管径1/4处时，加药管弯矩仅为90°插入至中心处的16.25%;对加药管结构进行改进，加药管以及固定支座配套使用，实际应用检修与更换较方便。