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网格絮凝池絮凝效果与充斥在流场中的涡旋密切相关,采用数值模拟方法能够快速获取涡旋特性信息,有效提高网格絮凝池流场研究的效率。目前网格絮凝池流场数值模拟方法主要采用稳态模拟（即雷诺时均法）,稳态模拟只提供流场的时均信息,若要捕捉网格絮凝池流场中的涡旋运动信息,需要引入瞬态模拟方法来研究流场。为验证数值模拟的正确性,本文利用Fluent数值模拟软件对网格絮凝池流场不同运行工况条件（竖井流量、网格板格挡宽度）下进行时均流场的对比验证和瞬时流场的对比验证。通过对比稳态模拟与瞬态模拟获得流场的常规指标和涡旋特性信息,得到如下结论:1.PIV实测与Fluent数值模拟的对比验证中,稳态模拟对应PIV实测中的时均流场,稳态模拟流场的合速度、涡量与PIV时均流场具有一致性,瞬态模拟对应PIV实测中的瞬时流场,瞬态模拟流场的合速度、涡量与PIV瞬时流场也具有一致性,说明数值模拟研究的可行性。2.流场流速对比。稳态模拟与瞬态模拟网格絮凝池流场中:射流速度沿网格板网孔后方逐渐衰减;横、纵速度均值沿横向都呈现波动变化;同一格挡宽度下,流量增大,波动幅度增大;同一流量下,格挡宽度增大,波动周期与幅度都增大。稳态模拟网格絮凝池流场中:射流竖直排布,边壁射流发生微小弯曲;横、纵向速度均值沿横向变化受边壁涡影响微小。瞬态模拟网格絮凝池流场中:射流尾迹摆动,边壁射流发生较大弯曲;横、纵向速度均值沿横向变化受边壁涡影响显著。3.流场湍动能对比。稳态模拟与瞬态模拟网格絮凝池流场中:（1）湍动能分布:湍动能产生于网格板后方的网孔边缘,最大值集中于格挡后方,沿水流方向先快速增大、后逐渐衰减;（2）湍动能均值:同一格挡宽度下,流量增大时,流场湍动能均值增大,流场整体湍流混合能力增强,促进混凝碰撞;同一流量下,格挡宽度增大时,流场湍动能均值增大,流场整体湍流混合能力增强,促进混凝碰撞;（3）湍动能最大值:同一格挡宽度下,流量增大时,流场湍动能最大值增大,流场局部湍流剪切强度增强,更易造成絮体剪切破碎;同一流量下,格挡宽度增大时,流场湍动能最大值增大,流场局部湍流剪切强度增强,更易造成絮体剪切破碎。稳态模拟网格絮凝池流场中:湍动能在网格板格挡后方竖直分布。瞬态模拟网格絮凝池流场中:湍动能分布受到射流尾迹摆动和边壁涡的影响,流场内部湍动能分布发生扭曲,边壁湍动能分布拉长。4.流场湍耗散对比。稳态模拟与瞬态模拟网格絮凝池流场中:（1）湍耗散分布:湍耗散产生于网孔边缘,沿网格板网孔边缘后方逐渐衰减;（2）湍耗散均值:同一格挡宽度下,流量增大时,流场湍耗散均值增大,流场整体有效能耗增多,促进絮凝反应;同一流量下,格挡宽度增大时,流场湍耗散均值增大,流场整体有效能耗增多,促进絮凝反应;（3）湍耗散最大值:同一格挡宽度下,流量增大时,流场湍耗散最大值增大,流场局部湍动能转化为分子热动能速率增大,增加流场絮体碰撞;同一流量下,格挡宽度增大时,流场湍耗散最大值增大,流场局部湍动能转化为分子热动能速率增大,增加流场絮体碰撞。稳态模拟网格絮凝池流场中:湍耗散在网格板网孔边缘后方竖直分布。瞬态模拟网格絮凝池流场中:湍耗散分布也受到射流尾迹摆动和边壁涡的影响,流场内部湍耗散分布发生扭曲,边壁湍耗散分布拉长。5.流场涡旋分布对比。稳态模拟与瞬态模拟网格絮凝池流场中:涡旋产生于格挡后方,格挡后方涡旋成对出现,边壁处产生较大涡旋。稳态模拟网格絮凝池流场中:除去边壁涡,流场涡旋分布在网格板格挡后方25mm距离内。瞬态模拟网格絮凝池流场中:涡旋充斥在网格板后流场100mm研究距离内。6.流场涡旋大小对比。稳态模拟与瞬态模拟网格絮凝池流场中:同一格挡宽度下,流量增大时,涡旋面积无明显变化规律,涡旋平均半径也无明显变化规律;同一流量下,格挡宽度增大时,涡旋面积增大,涡旋平均半径也增大。稳态模拟网格絮凝池流场中:同一工况条件下,流场涡旋面积相差微小,涡旋大小几乎相同。瞬态模拟网格絮凝池流场中:在网格板后方涡旋面积最大值逐渐增大,小面积涡旋普遍存在。7.流场涡旋数量对比。稳态模拟与瞬态模拟网格絮凝池流场中:同一格挡宽度下,流量增大时,涡旋数量变化微小,无明显规律;同一流量下,格挡宽度增大时,涡旋数量减少。稳态模拟网格絮凝池流场中:涡旋数量稀少。瞬态模拟网格絮凝池流场中:涡旋数量很多。8.流场涡旋强度对比。稳态模拟与瞬态模拟网格絮凝池流场中:涡旋强度极值位于网格板格挡后方;涡旋强度值域在网格板后方逐渐减小;同一格挡宽度下,流量增大时,涡旋强度值域增大;同一流量下,格挡宽度增大时,涡旋强度值域增大。稳态模拟网格絮凝池流场中:涡旋强度数值只分布在网格板格挡后方。瞬态模拟网格絮凝池流场中:涡旋强度数值在网格板后方各位置普遍存在。9.数值模拟方法对比。网格絮凝池稳态模拟与瞬态模拟流场常规指标的对比研究中,反映流场絮凝效果的湍动能、湍耗散两个指标在变化上呈现相同规律,故稳态模拟与瞬态模拟在研究网格絮凝池流场絮凝效果中具有一致性。网格絮凝池稳态模拟与瞬态模拟流场涡旋特性的对比研究中,可以看出稳态模拟中的雷诺时均处理会掩盖大部分的流场涡旋,而瞬态模拟能还原流场涡旋分布,故瞬态模拟更适合网格絮凝池流场的涡旋研究。