近年来伴随着我国综合国力迅速增强,能源消耗也与日俱增。由于不可再生能源储存量急剧减少,化石燃料燃烧对地球环境及臭氧层造成严重破坏,因此清洁能源开发迫在眉睫。污水作为一种优质的清洁能源,其数量巨大、含有热能较高,对其回收利用可以减少相当一部分能源消耗。然而污水的物理组成较为复杂,含有许多固体颗粒物,会导致热泵等机器寿命降低、增加使用成本,因此研究一种低成本、高效率的净水取热技术很有必要。而对于污水净水技术研究的前提就是研究城市污水的基础流动特性,对于研究污水固液分离、降低污水废热回收成本有很大实际意义。本文首先介绍了城市污水流变特性实验台的建立。由于污水中含有固体颗粒物,如果选用旋转式流变仪会导致固体颗粒变形、集聚或者破裂,因此选择了水平管式流变仪对污水进行流变特性的测试。实验前首先对采自居民小区下水井城市原生污水的固体颗粒物浓度进行测量,并且按照测量结果选用石英砂、PC颗粒配置人工污水。其次进行人工配置污水和城市原生污水的对照实验。城市污水实际上是固液两相流体,由于污水中固体颗粒物的浓度很小,且层流时流体流速较小,大部分固体颗粒物沉淀在管道底部,固液两相之间存在较大的速度差,因此本文将此时的污水视为均质的单相流体,并且将固体颗粒物的影响归为非牛顿流体的黏度特性,以非牛顿流体模型对其进行处理和研究;而在紊流工况下,固体颗粒受液相的紊动作用影响,在液相中均匀分布,因此本文分别按非牛顿流体和多相流两种模型对污水紊流流动进行理论分析。本文先采用非牛顿流体模型,研究污水层流流动工况下,不同温度、不同浓度污水的流动特性,分别得到不同温度和浓度对应的本构方程,并通过实验测量和理论推导相结合的方式得到圆管中速度和沿程阻力系数的方程式。对于紊流工况,研究温度为20℃的人工配置污水以及15℃~35℃的实际污水的本构方程和速度、沿程阻力系数的半经验公式。最后应用固液两相流模型对污水紊流工况下流速和平均流速、沿程阻力系数进行研究,得到工程上可以应用的流速分布以及沿程阻力半经验公式。