基于CFD的沉砂池沉砂效果评估方法及介质技术

本申请公开了一种基于CFD的沉砂池沉砂效果评估方法及介质。该方法可以包括：建立沉砂池模型并进行流体模拟，获取沉砂池内稳定流场；根据稳定流场，建立分散相模型，获得不同尺度砂砾的运动轨迹；获取分散相模型中不同尺度砂砾的跟踪数量与捕捉数量，计算沉砂效率。本发明专利技术对沉砂池沉砂效率进行评估，操作简单，可重复性强，可定性定量判断沉砂池沉砂效率。可定性定量判断沉砂池沉砂效率。可定性定量判断沉砂池沉砂效率。

【技术实现步骤摘要】
基于CFD的沉砂池沉砂效果评估方法及介质


[0001]本专利技术涉及沉砂池评估领域，更具体地，涉及一种基于CFD的沉砂池沉砂效果评估方法及介质。

技术介绍

[0002]污水处理厂内沉砂池的沉砂效率，往往需要通过测量进出水的含砂量来进行评估，受限于目前已有的采样装置及采样方法，沉砂池的沉砂效率计算复杂且重现性差。
[0003]因此，有必要开发一种基于CFD的沉砂池沉砂效果评估方法及介质。
[0004]公开于本专利技术
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本专利技术的一般
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术提出了一种基于CFD的沉砂池沉砂效果评估方法及介质，其能够对沉砂池沉砂效率进行评估，操作简单，可重复性强，可定性定量判断沉砂池沉砂效率。
[0006]第一方面，本公开实施例提供了一种基于CFD的沉砂池沉砂效果评估方法，包括：
[0007]建立沉砂池模型并进行流体模拟，获取沉砂池内稳定流场；
[0008]根据所述稳定流场，建立分散相模型，获得不同尺度砂砾的运动轨迹；
[0009]获取所述分散相模型中不同尺度砂砾的跟踪数量与捕捉数量，计算沉砂效率。
[0010]优选地，建立沉砂池模型并进行流体模拟，获取沉砂池内稳定流场包括：
[0011]获取沉砂池的几何尺寸及运行条件，构建三维几何模型；
[0012]对所述三维几何模型进行网格划分，获得所述沉砂池模型；
[0013]通过计算流体力学对所述沉砂池模型进行模拟分析，通过流态仿真过程进行流体模拟，获取沉砂池内稳定流场。
[0014]优选地，所述运行条件包括进水水量、含砂量。
[0015]优选地，在所述稳定流场的基础上增加分散相模型，获得分散相运动轨迹特征。
[0016]优选地，通过公式(1)计算沉砂效率：
[0017][0018]其中，E为沉砂池的沉砂效率，x
i
为第i个尺度砂砾的占比，y
i
为第i个尺度砂砾的捕捉数量，z
i
为第i个尺度砂砾的跟踪数量。
[0019]第二方面，本公开实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
[0020]建立沉砂池模型并进行流体模拟，获取沉砂池内稳定流场；
[0021]根据所述稳定流场，建立分散相模型，获得不同尺度砂砾的运动轨迹；
[0022]获取所述分散相模型中不同尺度砂砾的跟踪数量与捕捉数量，计算沉砂效率。
[0023]优选地，建立沉砂池模型并进行流体模拟，获取沉砂池内稳定流场包括：
[0024]获取沉砂池的几何尺寸及运行条件，构建三维几何模型；
[0025]对所述三维几何模型进行网格划分，获得所述沉砂池模型；
[0026]通过计算流体力学对所述沉砂池模型进行模拟分析，通过流态仿真过程进行流体模拟，获取沉砂池内稳定流场。
[0027]优选地，所述运行条件包括进水水量、含砂量。
[0028]优选地，在所述稳定流场的基础上增加分散相模型，获得分散相运动轨迹特征。
[0029]优选地，通过公式(1)计算沉砂效率：
[0030][0031]其中，E为沉砂池的沉砂效率，x
i
为第i个尺度砂砾的占比，y
i
为第i个尺度砂砾的捕捉数量，z
i
为第i个尺度砂砾的跟踪数量。
[0032]其有益效果在于：本专利技术通过建立沉砂池三维几何模型，利用计算流体力学(CFD)软件对其进行流场模拟，后在此稳定流场基础上增加分散相模型(DPM)，通过模拟结果获取沉砂池沉砂效率。采用本方法对沉砂池沉砂效率进行评估，操作简单，可重复性强，可定性定量判断沉砂池沉砂效率。通过模拟不同运行条件下沉砂效率，模拟不同进口砂砾粒径，分析判断不同运行条件下不同粒径的沉砂效果，简单方便，投资低，可操作性强。
[0033]本专利技术的方法具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本专利技术的特定原理。
附图说明
[0034]通过结合附图对本专利技术示例性实施例进行更详细的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本专利技术示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。
[0035]图1示出了根据本专利技术的一个实施例的基于CFD的沉砂池沉砂效果评估方法的步骤的流程图。
[0036]图2示出了根据本专利技术的一个实施例的三维几何模型的示意图。
[0037]图3示出了根据本专利技术的一个实施例的网格划分的示意图。
[0038]图4示出了根据本专利技术的一个实施例的模拟结果的示意图。
[0039]图5示出了根据本专利技术的一个实施例的砂砾轨迹的示意图。
具体实施方式
[0040]下面将更详细地描述本专利技术的优选实施方式。虽然以下描述了本专利技术的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施方式所限制。
[0041]本专利技术提供一种基于CFD的沉砂池沉砂效果评估方法，包括：
[0042]建立沉砂池模型并进行流体模拟，获取沉砂池内稳定流场；
[0043]根据稳定流场，建立分散相模型，获得不同尺度砂砾的运动轨迹；
[0044]获取分散相模型中不同尺度砂砾的跟踪数量与捕捉数量，计算沉砂效率。
[0045]在一个示例中，建立沉砂池模型并进行流体模拟，获取沉砂池内稳定流场包括：
[0046]获取沉砂池的几何尺寸及运行条件，构建三维几何模型；
[0047]对三维几何模型进行网格划分，获得沉砂池模型；
[0048]通过计算流体力学对沉砂池模型进行模拟分析，通过流态仿真过程进行流体模拟，获取沉砂池内稳定流场。
[0049]在一个示例中，运行条件包括进水水量、含砂量。
[0050]在一个示例中，在稳定流场的基础上增加分散相模型，获得分散相运动轨迹特征。
[0051]在一个示例中，通过公式(1)计算沉砂效率：
[0052][0053]其中，E为沉砂池的沉砂效率，x
i
为第i个尺度砂砾的占比，y
i
为第i个尺度砂砾的捕捉数量，z
i
为第i个尺度砂砾的跟踪数量。
[0054]具体地，通过建立沉砂池三维几何模型，利用计算流体力学(CFD)软件对其进行流场模拟，后在此稳定流场基础上增加分散相模型(DPM)，通过模拟结果获取沉砂池沉砂效率的方法。
[0055]首先获取沉砂池具体几何尺寸及运行条件，包括进水水量、含砂量；接着利用几何建模软件构建三维几何模型，并在几何模型中对其各个面做好定义，例如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于CFD的沉砂池沉砂效果评估方法，其特征在于，包括：建立沉砂池模型并进行流体模拟，获取沉砂池内稳定流场；根据所述稳定流场，建立分散相模型，获得不同尺度砂砾的运动轨迹；获取所述分散相模型中不同尺度砂砾的跟踪数量与捕捉数量，计算沉砂效率。2.根据权利要求1所述的基于CFD的沉砂池沉砂效果评估方法，其中，建立沉砂池模型并进行流体模拟，获取沉砂池内稳定流场包括：获取沉砂池的几何尺寸及运行条件，构建三维几何模型；对所述三维几何模型进行网格划分，获得所述沉砂池模型；通过计算流体力学对所述沉砂池模型进行模拟分析，通过流态仿真过程进行流体模拟，获取沉砂池内稳定流场。3.根据权利要求2所述的基于CFD的沉砂池沉砂效果评估方法，其中，所述运行条件包括进水水量、含砂量。4.根据权利要求1所述的基于CFD的沉砂池沉砂效果评估方法，其中，在所述稳定流场的基础上增加分散相模型，获得分散相运动轨迹特征。5.根据权利要求1所述的基于CFD的沉砂池沉砂效果评估方法，其中，通过公式(1)计算沉砂效率：其中，E为沉砂池的沉砂效率，x
i
为第i个尺度砂砾的占比，y
i
为第i个尺度砂砾的捕捉数量，z
i
为第i个尺度砂砾的跟踪数量。6.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁星，王佳伟，蒋勇，赵珊，焦二龙，张辉，孟晓宇，
申请(专利权)人：北京城市排水集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：