МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ В ЗАДАЧАХ ОЧИСТКИ СТІЧНИХ ВОД

Анотація

В даній роботі описано побудову чисельних моделей для оцінки ефективності роботи горизонтальних відстійників, що використовуються в системах очистки стічних вод. Особливістю запропонованих чисельних моделей є можливість моделювання поля швидкості та процесу переносу домішки з урахуванням геометричної форми горизонтальних відстійників та можливістю використання в них додаткових елементів типу пластин. Процес масопереносу домішки у горизонтальних відстійниках розраховується на базі двовимірного рівняння розповсюдження домішки. Це рівняння враховує конвективний перенос домішки та перенос домішки за рахунок дифузії. Нерівномірне поле швидкості розраховується на базі двох гідродинамічних моделей. Перша гідродинамічна модель – це система рівнянь вихрових течій ідеальної рідини. Друга гідродинамічна модель –це система рівнянь Нав’є-Стокса, що записані у змінних «вихор-функція току». Для чисельного інтегрування моделюючого рівняння масопереносу використовується різницеві схеми розщеплення. Базове рівняння масопереносу попередньо розщеплюється на рівняння, що враховує лише конвективний перенос домішки у відстійнику, та на рівняння, що враховує перенос домішки за рахунок дифузії. Для чисельного інтегрування моделюючих рівнянь гідродинаміки використовуються неявні різницеві схеми розчеплення. Чисельний розрахунок здійснюється на прямокутній різницевій сітці. Час розрахунку одного варіанту завдання складає декілька секунд. Видаються результати проведеного обчислювального експерименту.