用于供水管网二次加氯后混合管件的数值优化研究

何 盼，张 峰，崔建国，程亚峰

(1.太原理工大学环境科学与工程学院，太原 030024；2.山西省市政工程研究生教育创新中心，太原 030024；3.太原普可佳工程设计有限公司，太原 030024)

近年来，管网二次加氯技术已经开始逐渐成为中、大型城市供水管网设计及实施时可供选择的消毒方案[1,2]。在对管网间加药点位置和数量确定、各点投加量优化、二次加氯的运行控制等方面都取得了一定成果后[3,4]，国内外技术人员也开始对二次加氯后药剂与水的混合特性以及水质变化规律表现出浓厚的兴趣[5]。

目前国内现已实施的二次加氯管网系统中，基本采用不设混合部件的自由扩散形式，造成药剂分布均匀性和稳定性相对较差，影响了消毒效率和水质。考虑到在网间加氯点后采用传统的在过流断面中央设置固定混合元件，会造成阻流面积较大，带来较大的水头损失，给水厂增压系统带来较大的改造工程量。因此，有必要研究开发用于管网二次加氯后快速、低损的混合装置。

圆管螺旋流是同时具有轴向、切向及径向速度分量的三维流动[6]。在水利领域，利用螺旋流低耗输送固粒的作用已有较为广泛的应用[7,8]。在市政工程领域，在管网中安装管内壁上带有扭曲导流叶的混合管件，利用螺旋流产生紊流扩散从而促进药剂混合，无论从设计、安装和管理的角度，都可方便地提高多点加氯的混合效果。在混合管件的设计选型过程中，由于管件内部流场较为复杂，理论求解较为困难。……