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《同流環(huán)境中多孔熱水紊動(dòng)浮射流特性數(shù)值模擬分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、前言__■-‘-_●-刖聲隨著我國工業(yè)的發(fā)展和城市化規(guī)模的不斷擴(kuò)大，國家對能源的需求日益增加，尤其是對工業(yè)生產(chǎn)和人們?nèi)粘Ｉ钪陵P(guān)重要的電能，為了緩解電力供需緊張的矛盾，一批熱電、核電項(xiàng)目陸續(xù)上馬。同時(shí)伴隨著人類的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，大量有毒有害的工農(nóng)業(yè)廢水、廢氣和生活污水未經(jīng)充分處理而直接排入河流、湖泊、水庫、海洋、大氣和土壤，使地表水、地下水等天然水體和大氣受到嚴(yán)重污染，影響生產(chǎn)、生活、生態(tài)平衡的各種環(huán)境問題日益突出，制約著人類社會(huì)的進(jìn)一步發(fā)展。因此，環(huán)境的保護(hù)和資源的可持續(xù)利用，已成為當(dāng)今世界面臨的主要任務(wù)之一。電廠的建設(shè)不可避免會(huì)帶來發(fā)電機(jī)組冷卻水處理的問題。以火力發(fā)電為例，在燃料燃燒產(chǎn)生的能
2、量中，一般40％轉(zhuǎn)化成電能，12％隨著煙氣排放到大氣中，余下48％全部隨冷卻水進(jìn)入水體。大量未經(jīng)處理的冷卻水排入水體后，將引起水體水溫的升高，產(chǎn)生一系列影響如改變了水生生物的生存條件，使得水中非離解氨含量增加并促進(jìn)其對生物的毒害作用，從而對生物及生態(tài)環(huán)境造成影響和破壞。熱污染問題一直以來都是水體環(huán)境污染研究的一個(gè)重要內(nèi)容，在受污染水體中，水體的溫度場擴(kuò)散及其分布是衡量水體被污染程度的要素之一，它直接反應(yīng)污染物的排放量和影響范圍，具有很好的實(shí)際意義，因而是當(dāng)前環(huán)境工作者研究的熱點(diǎn)之一。在生產(chǎn)實(shí)踐中，廢水一般是經(jīng)由管道排放到水體中。射流可以看作是一股流體從各種排放口或噴口流入周圍環(huán)境流體，并與
3、環(huán)境流體發(fā)生強(qiáng)烈摻混的流動(dòng)形式。在研究和工程領(lǐng)域中，通常將這類排放定義為浮射流。經(jīng)由擴(kuò)散器排放出的污水以浮射流的形式和周圍水體發(fā)生強(qiáng)烈摻混，在排放近區(qū)內(nèi)達(dá)到高度稀釋。在初始階段內(nèi)污水的摻混稀釋以動(dòng)量卷吸和強(qiáng)迫摻混為主要機(jī)理，是污水稀釋摻混的主要區(qū)域口一3。因此，研究污水處置工程中排放口的排放流動(dòng)特性就具有重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。排放口近區(qū)排放流動(dòng)特性主要是指不同環(huán)境水體中擴(kuò)散器排放污水的初始摻混、卷吸和稀釋特性。運(yùn)動(dòng)的環(huán)境水體明顯地改變污水的初始排放特性，研究環(huán)境水體對以浮射流形式排放的污水的初始摻混稀釋特性作用機(jī)理，可以正確認(rèn)識(shí)污水摻混稀釋的本質(zhì)，合理進(jìn)行污水排放口的設(shè)計(jì)以獲得良好
4、的排放流動(dòng)特性，達(dá)到更高效率的初始稀釋，將排放的污水對環(huán)境水體的影響減至最??；可以正確確定污水江河湖海處置工程的允許排污負(fù)荷和制定排污標(biāo)準(zhǔn)，是進(jìn)一步提高污水江河湖海處置水平和加快城市污水處置進(jìn)程的理論基礎(chǔ)。西安理工大學(xué)碩士學(xué)位論文1緒論1．1研究工作的意義當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人口的不斷增加使得人類與自然環(huán)境之間的矛盾不斷加劇。人類活動(dòng)的范圍的不斷擴(kuò)大空前加劇了對環(huán)境的影響，環(huán)境污染和生態(tài)環(huán)境破壞己經(jīng)發(fā)展到了極其危險(xiǎn)的程度。經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展一方面提高了人們的物質(zhì)生活水平，另一方面又對自然生態(tài)環(huán)境造成了破壞，如果不采取合理有效的控制措施，治理生態(tài)環(huán)境污染，人類將會(huì)遭受到自然界越來越嚴(yán)厲的懲罰
5、。因此我們有必要利用一切有效的手段維持自然界的平衡，使得人類社會(huì)與自然界和諧共存和發(fā)展。我國水資源地域分布不均所造成的資源性缺水和經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展所造成的水質(zhì)性缺水，己經(jīng)嚴(yán)重制約了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，目前我國七大水系遼河、海河、淮河、黃河、松花江、珠江、長江均己受到不同程度的污染，其中42％的水質(zhì)超過3類標(biāo)準(zhǔn)，全國有36％的城市河段為劣5類水質(zhì)，己喪失了使用功能；大型淡水湖泊(水庫)和城市湖泊水質(zhì)普遍較差，75％以上的湖泊富營養(yǎng)化加劇。在這種形勢下，既要充分利用現(xiàn)有的水資源，又不能以破壞水生態(tài)環(huán)境的為代價(jià)，這是廣大的科研人員和相關(guān)部門決策者考慮的首要問題。電力、機(jī)械冶金、化工、石油工業(yè)等所產(chǎn)生的熱廢
6、水向水體的排放，使水體溫度升高到有害程度，稱為水體熱污染。水體熱污染會(huì)影響水質(zhì)以及水生態(tài)環(huán)境，給人類帶來間接危害。水體熱污染的危害主要有：①使水中溶解氧減少。溶解氧是水生生物賴以生存的條件之一，也是水體凈化的最重要因素之一。而水中溶解氧的溶解度與溫度成反比；此外當(dāng)溫度、有毒物質(zhì)一定時(shí)，如溶解氧下降，有害物質(zhì)的毒性增強(qiáng)。②導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化。因N、P等物質(zhì)的過剩是產(chǎn)生富營養(yǎng)化的主要原因，但溫度也是不可忽視的。首先，增溫可促進(jìn)有機(jī)物的分解，同時(shí)又使溶解氧下降，底泥處于厭氧狀態(tài)，增強(qiáng)其釋放N、P。其次，增溫可以使耐溫性和溫性植物種類如藍(lán)藻、綠藻增加，浮游植物異常增殖。③使水體中重金屬和有害物質(zhì)的毒
7、作用加大。水溫升高，生物化學(xué)反應(yīng)加快。重金屬具潛在的危險(xiǎn)，一些重金屬可在微生物的作用下轉(zhuǎn)化為金屬有機(jī)物，產(chǎn)生更大的毒性，例如汞的甲基化。另外，水溫升高，有害物質(zhì)的毒作用加大，并且富集速度加快影響受害生物的生存。④使水生生物繁殖率下降，甚至引起魚類種群的改變與死亡。水溫是魚類生長繁殖的重要因素，它可以改變體內(nèi)的代謝速度，還可使魚類感染疾病的幾率增加。一般說來工業(yè)或生活廢水，無論經(jīng)過處理與否，最終絕大部分都要排入環(huán)境水體，并
