水电工程砂石废水处理的高浓度固液两相流数值模拟及应用

水电工程砂石废水的达标处理具有重要的工程应用价值。在旋流沉砂池砂石废水处理中，具有复杂大变形流态的高浓度固液两相流问题一直是难以攻克的难题，给工程设计与运行带来很大困难。本课题提炼出问题的本质，采用分子动理学方法从固液两相流各相分子间或颗粒间相互作用的微观特性角度出发，得出合理描述高浓度下颗粒间碰撞项的固液两相流紊流的各相连续性方程和动量方程，建立旋流沉砂池内强旋流场的两相流紊流模型；基于旋流沉砂池动网格几何模型和初步运行方案，运用计算流体力学（CFD）理论方法，结合扩散动力学和可视化技术，从环境、效益等多目标进行高浓度固液两相流CFD动态模拟；创新地提出具有CFD、水电工程、环境工程等多学科交叉特色的水电工程砂石废水处理的高浓度固液两相流模拟技术。力争解决当前水电工程砂石废水处理旋流沉砂池内高浓度固液两相流数值模拟与优化分析中存在的应用基础科学问题。