为了更好地揭示过滤和反冲洗机理,尝试采用CFD方法对过滤和反冲洗过程中滤层内的流场进行模拟,研究滤层对过滤水流的影响以及反冲洗水流下滤料的运动状态。计算了必需的参数,如孔隙尺寸、滤层孔隙率、黏性阻力系数和惯性阻力系数等。发现单个孔隙的尺寸与石英砂颗粒的粒径紧密相关,粒径越大孔隙面积越大。本书基于多孔介质流体动力学理论,对数值模拟所得压力场分析发现:滤层上端的压力值较大,越靠近底部压力值越小,同一水平高度的滤层压力值并非常数。石英砂与水的交界面处,压力值近似看作常数,当所分析的滤层高度降低,压力分布发生了变化,边线上的压力值大于中心线上的压力值。当过滤速度大于等于0.025m/s时,数值模拟所得边线上压力值与测压管测得值吻合程度较好,数值计算的分层压降值误差在6%以内,整个滤层压降值最大为14%。
展开