尾矿库污染物传输过程的数值仿真研究及其经验.pdfVIP

第9卷 第 1期 铁道科学与工程学报 Vo1．9 NO．1 2012年 2月 JOURNALOFRAILWAY SCIENCEAND ENGINEERING Feb．2012 尾矿库污染物传输过程的数值仿真研究及其经验 孙 胜，陈 松，吴 超 (中南大学 资源与安全工程学院，湖南 长沙410083) 摘 要：尾矿库中伴有各种复杂的理、化、生等效应下的污染物传递过程。分析了尾矿中污染物的传输机理和涉及的层流 有限速率模型、涡耗散模型、涡耗散概念模型3种化学反应模型各 自的特点。结合工程实际，应用FLUENT软件对比分析 了三种模型下的尾矿污染过程，模拟结果显示：LaminarFinite—Rate模型的残差曲线迭代到 160步开始收敛，Eddy—Dissi— pation模型的残差曲线迭代到300步后仍未稳定，EDC模型的残差曲线变化较平稳迭代到 120步就趋于收敛。结果表明： 涡耗散模型下污染物浓度变化规律更明显；计算效率上，涡耗散概念模型比层流有限速率模型模型低；层流有限速率模型 和涡耗散概念模型比涡耗散模型的计算更加准确。 关键词：化学反应模型；尾矿污染；FLUENT；数值模拟；残差曲线；污染物浓度 中图分类号：TD711 文献标志码 ：A 文章编号：1672—7029(2012)01一oo36—06 Researchonthenumericalsimulationofthepollutant transferringoftailingsandexperiences SUN Sheng，CHEN Song，WU Chao (SchoolofResourcesandSafetyEngineering，CentralSouthUniversity，Changsha410083，China) Abstract：Thereisavarietyofcomplextransferprocessofpollutantsintailings，forexample，physical reac— tions，chemicalreactionsandbiologicalreactions，etc．Basedontheanalysisoftransmissionmechanism ofpoUu— tantsintailings，threerelevantmodelsofchemical reactionswereintroduced，includingLaminarFinite—Rate model，Eddy—DissipationmodelandEDCmode1．Combinedwithengineeringpractice，thethreemodelsunder thetailingspollutionprocesswereanalyzedwithFLUENTsoftware．Simulationresultsshowthatresidualcurve begintoconvergetill160 iterationstepsunderLaminarFinite—Ratemodel，whilstmorethan300 stepsunder Eddy—Dissipationmodel，andabout120stepsunderEDCmode1．Finally，itcanconcludethatchangesofthe concentrationofpollutantsunderEddy—Dissipationmodelishtemostobvious；computational efficiencyofEddy — DissipationmodelislowerthanLaminarFinite—Ratemodel：theresuhsofLaminarFinite—Ratemodeland Eddy—DissipationmodelraemoreaccuratethanEDCmode1． Keywords：chemicalreactionmodels；tailingspollution