颗粒浓度在倾斜沉降器中的不稳定效应

水资源短缺导致持续的水循环，进而导致水质下降，尤其受到细颗粒浓度升高的影响，这些颗粒降低了固液分离系统的效率。倾斜沉降器是处理高浊度水的可行的二级处理方案。有效的设计需要理解操作条件、几何结构以及悬浮物特性。本文采用 OpenFOAM 进行计算流体动力学仿真，用于评估连续倾斜逆流管道中进料颗粒浓度对效率的影响，探索 various表面溢出率(SOR)和倾斜角度的影响。结果表明，流体沉降的稳态状态与颗粒浓度密切相关。对于极低的颗粒浓度，流体主要是静止的，几乎没有颗粒再悬浮。随着进料浓度增加，观察到日益不稳定的流动模式，导致颗粒再悬浮增加。不稳定性源于悬浮液顶部的悬垂区域，产生回流区，从而扩大再悬浮区域并在整体悬浮液中诱导混合。较大的颗粒浓度下，剪切不稳定性变得显著，进一步增加再悬浮。不同工况受到SOR和倾斜角度的影响。此外，本文提出一种用于描述此类系统的雷诺数，并进行尺度分析。研究结果突出了颗粒浓度在倾斜板沉降器设计中的关键参数作用。