1、隨著我國(guó)城市化和工業(yè)化進(jìn)程的日益加快，生活和工業(yè)用污水的排放量也相應(yīng)增加，對(duì)污水處理系統(tǒng)提出了更高的要求。作為污水處理中的重要設(shè)備，潛水?dāng)嚢杵鞅粡V泛應(yīng)用于污水處理廠曝氣池和厭氧池污水的處理中，其攪拌效果的好壞對(duì)整套設(shè)備的污水處理質(zhì)量將產(chǎn)生重要的影響。作為攪拌器中的重要部件，葉輪在設(shè)備運(yùn)行過程中，將旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為流體的動(dòng)能，因此，葉輪的結(jié)構(gòu)形狀和運(yùn)轉(zhuǎn)情況對(duì)攪拌流場(chǎng)有重要的影響。至今，對(duì)于潛水?dāng)嚢杵鞯睦碚摵蛯?shí)驗(yàn)分析方法一直是科研工作者的

2、重要研究對(duì)象，但仍然不夠成熟和完善。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，人們?cè)絹碓蕉嗟厍嗖A于利用計(jì)算機(jī)流體動(dòng)力學(xué)(CFD)技術(shù)來研究潛水?dāng)嚢杵鲀?nèi)攪拌流體的流動(dòng)情況。應(yīng)用CFD技術(shù)不僅可以節(jié)約成本、縮短研發(fā)時(shí)間，而且可以有效的提高攪拌效果，從而對(duì)攪拌器的開發(fā)、設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供很好的參考價(jià)值。
　　 本文在對(duì)潛水?dāng)嚢杵髁鲌?chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬以及葉輪優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，為了便于計(jì)算，將污水?dāng)嚢璩刈龊?jiǎn)化處理，把池型簡(jiǎn)化為一攪拌罐，這樣做并不會(huì)對(duì)攪拌模擬造成較大的影響

3、，卻能大大節(jié)約成本和時(shí)間，減小對(duì)計(jì)算機(jī)硬件的要求。首先基于歐拉—?dú)W拉觀點(diǎn)建立描述攪拌器的模型，采用標(biāo)準(zhǔn)κ-ε湍流模型對(duì)流體相的湍流特性進(jìn)行描述，然后利用多重參考系法對(duì)攪拌容器內(nèi)的流體進(jìn)行三維數(shù)值模擬，觀察并分析其攪拌流場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)，并重點(diǎn)分析攪拌器的結(jié)構(gòu)以及幾何參數(shù)的變化對(duì)攪拌流場(chǎng)分布的影響，進(jìn)而對(duì)攪拌容器設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。
　　 通過對(duì)不同槳葉形式的攪拌流場(chǎng)的對(duì)比研究發(fā)現(xiàn)，軸流型槳葉形成的流場(chǎng)速度分布比徑向流槳葉理想。槳葉的離底距

4、離也會(huì)對(duì)流場(chǎng)產(chǎn)生重要的影響，此距離過大過小都會(huì)影響攪拌效果，當(dāng)距離過大時(shí)會(huì)造成攪拌區(qū)域混合物的沉積，而當(dāng)距離過小時(shí)則不容易控制攪拌槳下流體的速度大小，從而使攪拌不均勻。在容積一定的攪拌槽內(nèi)，其攪拌槳葉的大小將會(huì)對(duì)攪拌效果有直接的影響，槳葉直徑過小，會(huì)出現(xiàn)流動(dòng)死角，攪拌效果較差，槳葉直徑越小，此情況越明顯;但當(dāng)槳葉直徑過大時(shí)，會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)回流區(qū)，從而不利于控制攪拌速度，使攪拌混合液體的顆粒濃度不均勻。對(duì)于攪拌轉(zhuǎn)速對(duì)攪拌效果的影響，通過模擬分