【摘 要】
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卡鲁塞尔氧化沟是当今城镇污水较为流行的处理工艺,这种工艺运行成本低、适用范围广。倒伞型曝气机是卡鲁塞尔氧化沟的专用曝气设备,也是其最为关键的组成部分,其性能的优劣会直接关系到卡鲁塞尔氧化沟处理污水的能力。曝气叶轮是整个曝气机的核心部分,会关系到整体的运行效果。本篇论文拟对新一代曝气叶轮Landy-7为研究对象,对其叶片形状做出改变,以提高其曝气能力;并探究倒伞型叶轮驱动流场的进一步规律,并综合分析
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卡鲁塞尔氧化沟是当今城镇污水较为流行的处理工艺,这种工艺运行成本低、适用范围广。倒伞型曝气机是卡鲁塞尔氧化沟的专用曝气设备,也是其最为关键的组成部分,其性能的优劣会直接关系到卡鲁塞尔氧化沟处理污水的能力。曝气叶轮是整个曝气机的核心部分,会关系到整体的运行效果。本篇论文拟对新一代曝气叶轮Landy-7为研究对象,对其叶片形状做出改变,以提高其曝气能力;并探究倒伞型叶轮驱动流场的进一步规律,并综合分析。本篇论文首先利用三维建模软件Solid works对Landy-7叶轮建立缩比模型,并以该模型为基础,对其叶片进行15°和30°的偏转,依次建立改进模型。然后利用数值模拟软件ANSYS CFX对各叶轮模型依据实际运行条件设置相应的模拟条件,进行数值模拟实验,并对模拟结果分析。同时,制作了各个叶轮的实物缩比模型,利用PIV系统对模拟实验进行了验证,比较了同一平面处一条竖直线和一条水平线上PIV测试和数值模拟分别测试的速度,实测结果很好的证明了模拟结果的可靠性。结果表明:Landy-7叶片偏转角度的改变会对其驱动的流场产生影响,进而影响其曝气性能;当叶轮偏转角度为15°时,可全面提升叶轮的充氧、推流能力;当叶轮偏转角度为30°时,叶轮的推流能力会全面提升,但其充氧能力却会降低;通过比较流场中湍动能的大小,可以推测出此处氧气与水结合的程度,进一步推测其充氧能力。对于Landy-7叶轮的叶片不同偏转角度产生曝气能力的差别,可在卡鲁塞尔氧化沟中根据实际需要选择合适的叶轮偏转角度,以便更有针对性的处理污水。
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