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随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,水资源短缺和水资源污染成为人类面临的重大问题,解决此问题的一个重要途径是水处理工程。沉淀是水处理工程中的一个重要环节,大量的悬浮物在沉淀过程中被去除。从某种程度上讲,沉淀过程的好坏直接影响着整个水处理工程的好坏。本文用模型实验和数值模拟的方法研究了给水厂平流沉淀池的流态。对于沉淀池,前人多从理论分析和数值模拟两方面进行研究,很少有人涉及实验研究。本文将相似理论引入沉淀池的实验研究,制作沉淀池的物理模型,建立沉淀池实验系统,并运用PW技术对物理模型进行二维流场测速。通过对实验结果的分析,得出一些结论:(1)沉淀池内的流场不能简单地看作是湍流还是层流,而是分为入口区域、沉降区域和出口区域,每组区域的流态不同,对悬浮物的沉降也有不同的影响;(2)在沉淀池的入口和出口存在两个水流“死区”;(3)沉淀池内湍流形成的根本原因是布水不均。通过对实验结论的分析,本文也对沉淀池的设计和运行提出了一些建议。本文还在总结前人对平流沉淀池的数值模拟成果的基础上,建立了沉淀池的数学模型和悬浮物沉降模型,运用CFD软件,通过压力校正法求解非正交网格上的各项变量,最终模拟出平流沉淀池内的流场,并与实验结果进行比较,得出结论:模拟结果与实验结果大体一致,数值模拟能在一定程度上代替实验研究,但仍需提高精度。