气泡浮力羽流动力特性三维数值模拟研究

【目的】研究曝气池中气泡浮力羽流的动力特性，为提高深层曝气方式的污水处理效率提供依据。【方法】分别采用欧拉双流体模型和混合模型结合标准κ-ε紊流模型，对气泡浮力羽流进行数值模拟，讨论了这2种模型计算流场的精确性和边界条件的适应性，并使用压力隐式算子分裂piso（pressure-implicitwithsplittingofoperators）算法进行了速度与压力耦合求解。【结果】通过模拟得到了气泡羽流的瞬时性及其尾部的摆动规律等流动特性，模拟的速度矢量沿水深方向呈增加趋势，但表现并不稳定，在上部区域气泡羽流出现了摆动，而在下部区域气泡羽流的摆动不明显，但这一部分的速度相对较大。【结论】欧拉双流体模型结合标准κ-ε紊流模型模拟气泡浮力羽流动力特性优于混合模型。