“浑水水力分离清水装置”(后文简称“装置”)是新疆农业大学水利与土木工程学院水力学教研室课题组成员研制出的一种新型的净水装置,该“装置”仅依靠动态浑水自身水力作用分离出清水,分离出的泥沙都由自身水力作用排除,而无须施加任何其它动力和化学药剂,其装置结构简单,造价低廉,运行费用低,改变了传统的自来水加药处理泥沙的方式,极大地改善了水质,对解决我区沿多沙河流地区居住分散的农牧区群众生活用水困难的问题以及为喷、滴灌等先进节水技术在我区的推广应用有着广阔的前景。本文通过三维数值方法模拟“装置”内的清水流场,通过数值模拟深入了解“装置”内清水流场结构及流体的水动力学特性。本文利用计算流体动力学软件FLUENT对“装置”进行三维数值模拟研究。分别对无悬板和有悬板两种工况进行了数值模拟,模拟出两种工况下的速度场,并对其进行分析。在预备阶段分别采用了标准k ?ε模型、RNG k ?ε模型和雷诺应力模型进行计算和比较,并将其计算结果与试验值比较,最终选择与试验值最为接近的雷诺应力数学模型进行计算。由数值模拟得出以下结论:(1)“装置”内的流动是典型的三维非轴对称流场,流场内存在一绕“装置”中心旋转的偏心涡旋,漩涡的旋转方向与进流方向同向,并呈现出明显的强迫涡特征,即vθrn =C,(n<0);(2)“装置”流场大致可分为三个区:重力区,过渡区,锥体区。在重力区,“装置”的内侧轴向流速随z的增加而减小,并且逐渐呈现出向下的轴向流速区(即试验中观测到的清水区);过渡区受涵管进口的影响,流态较乱,无明显的规律性;在锥体区,随着水流接近锥底,向下的的轴向流速值逐渐增大,而向上的轴向流速值逐渐减小;(3)“装置”内的垂直面上,形成一内侧向下、外侧向上的环形流动。