“CFD+水務(wù)”，積鼎通用流體仿真軟件VirtualFlow助力水處理能力提升

在快速發(fā)展的現(xiàn)代社會(huì)中，水務(wù)行業(yè)作為城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，其高效、安全、可持續(xù)的運(yùn)營(yíng)直接關(guān)系到民眾的生活質(zhì)量與城市的健康發(fā)展。隨著科技的進(jìn)步，CFD技術(shù)正逐步滲透到水務(wù)行業(yè)的各個(gè)角落，以其獨(dú)特的模擬預(yù)測(cè)能力，為水務(wù)系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、運(yùn)營(yíng)與優(yōu)化提供了前所未有的技術(shù)支持。

在水務(wù)行業(yè)中，CFD技術(shù)的應(yīng)用不限于水流模擬，更涵蓋了水質(zhì)管理、設(shè)備配置、流程優(yōu)化等多個(gè)方面。通過(guò)CFD模擬，工程師可以直觀地了解水流在管道、泵站、水處理設(shè)施等各個(gè)環(huán)節(jié)中的流動(dòng)狀態(tài)，預(yù)測(cè)壓力分布、流速變化及流體混合效果，從而在設(shè)計(jì)初期就發(fā)現(xiàn)并解決潛在問題，避免不必要的返工與資源浪費(fèi)。

CFD軟件如何幫助水務(wù)行業(yè)提升設(shè)計(jì)能力？

通過(guò)CFD軟件可以為水務(wù)行業(yè)的設(shè)計(jì)能力帶來(lái)顯著提升。具體而言，它可以從以下幾個(gè)方面助力水務(wù)行業(yè)：

優(yōu)化設(shè)計(jì)方案：通過(guò)CFD模擬，工程師可以評(píng)估不同設(shè)計(jì)方案下的水流特性與性能表現(xiàn)，選擇最優(yōu)方案進(jìn)行實(shí)施。這不僅可以提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率，還能降低能耗與成本。

預(yù)測(cè)并解決潛在問題：在設(shè)計(jì)初期，CFD模擬能夠預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的流體動(dòng)力學(xué)問題，如管路相變水錘、水流不均等，并提前制定解決方案，避免在實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)問題。

提升水質(zhì)管理：在污水處理與飲用水凈化過(guò)程中，CFD技術(shù)可以模擬消毒過(guò)程中的臭氧分布、混合效果等，確保消毒效果均勻，提高出水水質(zhì)。

促進(jìn)綠色可持續(xù)發(fā)展：通過(guò)優(yōu)化水處理工藝與排污系統(tǒng)，減少化學(xué)藥劑的使用與廢水排放，CFD技術(shù)有助于推動(dòng)水務(wù)行業(yè)向綠色、低碳方向轉(zhuǎn)型。

CFD解決方案

積鼎科技以其在流體仿真技術(shù)領(lǐng)域的積累，依托自主研發(fā)的CFD軟件 VirtualFlow，在水務(wù)領(lǐng)域沉淀了一系列專業(yè)的解決方案，為水務(wù)行業(yè)的設(shè)計(jì)能力帶來(lái)顯著提升。具體應(yīng)用包括：

01 蓄水池設(shè)計(jì)優(yōu)化

利用VirtualFlow模擬不同水位下的水流狀態(tài)，分析注水過(guò)程水面波動(dòng)和注水效率問題，分析池中有無(wú)死水，優(yōu)化進(jìn)出水口位置與尺寸，提高蓄水池的蓄水效率與水質(zhì)穩(wěn)定性。

02 曝氣效果模擬

通過(guò)VirtualFlow能夠模擬曝氣池中氣液混合過(guò)程，模擬曝氣效果（液位上注射/液位下注射），優(yōu)化曝氣設(shè)備布局與運(yùn)行參數(shù)，可應(yīng)用于水廠的氯氣消毒等場(chǎng)景，提升污水處理效率與出水水質(zhì)。

00:57

03 管路流量分配仿真

借助VirtualFlow的仿真能力，科學(xué)規(guī)劃管網(wǎng)布局，合理分配流量，減少水頭損失，提高供水系統(tǒng)的整體運(yùn)行效率。

00:25

04管路相變水錘防控

利用VirtualFlow模擬管路系統(tǒng)中由于相變導(dǎo)致的水錘現(xiàn)象，通過(guò)模擬極端工況下的水流瞬態(tài)變化，可預(yù)測(cè)并防控水錘現(xiàn)象，保護(hù)管道系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

05 臭氧消毒設(shè)備優(yōu)化

通過(guò)VirtualFlow模擬臭氧在污水中的擴(kuò)散與反應(yīng)過(guò)程，了解臭氧消毒污水設(shè)備中的臭氧分布情況，優(yōu)化臭氧投加量與分布方式，提高消毒效率，降低運(yùn)行成本。

06 澄清池仿真

借助VirtualFlow模擬澄清池內(nèi)的水流運(yùn)動(dòng)與顆粒沉降，優(yōu)化澄清工藝參數(shù)，提升出水清澈度。

00:09

國(guó)產(chǎn)自主CFD軟件 VirtualFlow具備高效便捷的前處理流程、豐富的多相流模型、湍流模型以及全面的測(cè)試案例庫(kù)等優(yōu)勢(shì)，覆蓋了廣泛的流體仿真場(chǎng)景，能夠?yàn)橛脩籼峁?zhǔn)確、高效的流體仿真解決方案，幫助水務(wù)行業(yè)用戶節(jié)約設(shè)計(jì)和維修成本，提升系統(tǒng)能效，提前識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)，制定預(yù)防措施。

審核編輯 黃宇