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《重庆大学》 2002年
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管道内污水两相流动的阻力特性

陈涛郁  
【摘要】: 随着我国国民经济的快速发展和城市化进程的加速,工农业生产和生活用水量急剧增加,污水的排放量也随之增加。虽然污水处理率有了较大幅度的提高,但由于排污总量的增加,未经处理的污水排放量仍有增无减,我国水环境状况的发展趋势不容乐观。因此,在今后相当长的一段时期内,我们必须进一步加大水污染治理的力度。区域排水系统具有经济、节省土地和运行稳定等优点,是今后排水系统发展的主要方向之一。 目前的污水管道设计是将污水在管道内的流动视为单相均匀流,主要用谢才(Chezy)公式进行水力计算。由于存在管线长、流量大以及区域地形变化幅度可能较大等因素,建设区域排水系统需要采用新的方法较为准确地计算水头损失。本文的目的就是研究这一问题的解决办法。 本文将污水视为液-固两相流体。首先,对管道内的紊流进行分析,以了解紊流的结构;然后对前人大量纷繁复杂的液-固两相流动研究成果进行整理和取舍,以便对污水在管道内流动的流速分布和浓度分布状况有一个总体的把握;最后结合目前工程上采用的液-固、气-固两相流动阻力计算的经验公式,根据相似理论,提出了从两相流动的角度计算污水在管道内流动阻力的方法和公式。根据目前典型的污水水质资料,用该方法分析计算后可得出以下结论: ①对于掺入固相颗粒的水流,其流速分布可归纳为两种类型,即Ⅰ型和Ⅱ型。所谓Ⅰ型分布,是指沿整个水深仍可用对数公式表达,但K值变小的分布。Ⅱ型分布则是指主流区仍可用对数公式表达,且K值变小;在近底区亦近似符合对数律,但两区的K值有所不同。 ②悬浮颗粒沿垂线的浓度分布类型也可以分为Ⅰ型和Ⅱ型。Ⅰ型是指浓度从水面到底壁呈上小下大(明渠流)。而Ⅱ型是指浓度从水面到底部的垂线分布是先由小变大至某一位置时达到最大值,尔后又变小。 ③污水在管道内流动的沿程损失与清水流动时近乎相等,所以目前在管道水力计算中所采用的处理方法是可行的。 ④污水两相流动时的局部阻力大于清水流动时,其增加值随着污染物浓度及污染物的性质和粒径组成的不同而有所变动。一般来讲,这种差异是显著的,在工程设计中不可忽视,尤其是在流量大、弯管多的情况下(如区域排水系统中)。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TU992.02

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【引证文献】
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2 庄兆意;齐杰;张承虎;吴德珠;孙德兴;;直接式污水源热泵系统的关键技术分析[J];暖通空调;2011年10期
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1 吴学慧;城市污水流动与换热及污垢增长特性研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
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【共引文献】
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【同被引文献】
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1 徐莹;城市污水流变与换热特性研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
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1 于瑞红;冷却水系统中生物垢影响因素的研究[D];大连理工大学;2000年
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4 刘志斌;双级泵无外挡板污水采集装置防阻塞特性的研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
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【二级引证文献】
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6 庄兆意;齐杰;张承虎;吴德珠;孙德兴;;直接式污水源热泵系统的关键技术分析[J];暖通空调;2011年10期
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8 吴荣华;张承虎;庄兆意;孙德兴;任南琪;;地表水源热泵管式换热法及其特性研究[J];太阳能学报;2007年12期
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3 郝二成;市政管道污水直接回用技术研究[D];北京工业大学;2004年
4 张利静;溶剂浮选法分离富集污水中痕量有机污染物的研究[D];北京化工大学;2004年
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8 石清花;污水生物脱氮~(15)N标识实验研究与生产工艺分析[D];北京工业大学;2004年
9 王南威;给水厂的污水及污泥处理设计研究[D];重庆大学;2004年
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