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제안 방법
- 유입부 직경에 따른 이층침전지 유량분배효과를 검토하기 위하여 상층 유입부의 직경을 450mm, 500mm, 600mm로 변화시키고 하층 유입부의 직 경을 500mm, 600mm, 700mm로 변화시키며 수치모의를 수행하였다. 침전지의 유입부 직경을 결정하기 위해서 제트이론을 도입하였다.
- CASE 1에서 확인할 수 있듯 같은 직경의 유입관 설치 시 유입부의 위치적인 특성과 마찰인자증가로 인해 흐름이 상층에 집중되는 현상을 보이고 있다. 이러한 불균등요소를 해결하기 위해 하층의 유입면적을 상층에 비교해 증가시켜 유량의 균등분배를 유도하였고, 유입관 경은 H 하수처리장에서 계획된 유입관경 범위 (450mm ~ 700mm) 에서 적용되었다. 분석결과 CASE 5(상층 -600mm, 하층-700mm)에서 H하수처리장 설계에 필요한 통과유량이 산정되었고 침전지 내부 흐름 또한 안정적인 흐름을 보이는 것으로 판단되었다.
- 2002; 박노석 등, 2004).이에 본 연구에서는 상용 CFD모형인 FLOW-3D를 H하수처리장의 이층침전지 설계에 적용하였으며 각 유입부에 직경에 따른 분배효과를 분석하였다.
- 수행하였다. 침전지의 유입부 직경을 결정하기 위해서 제트이론을 도입하였다.(Fischer 등, 1979; Papanicolaou, 등, 1988; 류시완 2003) 본 연구에서 수행된 모의조건은 Table 1과 같다.
- 상.하층 침전지의 유량 분배효과를 분석하였다. 분석결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
대상 데이터
- 분석을 위한 하수처리장은 현재 계획 중에 있는 H하수처리장으로 침전지의 용량은 8000 m3/day이다. 유입 부의 형상은 한변의 길이가 0.
이론/모형
- 물과 공기의 경계인 자유수면을 모델링하기 위하여 VOF (volume of fluid)함수를 정의하는데, 함수의 값이 1인 경우는 검사체적에 물이 가득한 상태를 의미하고 함수의 값이 0인 경우는 검사체적에 물이 없는 경우를의미하고 자유수면에서는 함수의 값이 0과 1사이의 값을 가진다. 난류모형은 RNG k-난류모델을 사용하였다 (Yakhot, 1992). 지배방정식은 유한차분법을 이용하여 이산화되며, 격자계의 구성시 격자망과 지형은독립적으로 입력되며 특히, FAVOR (fractional area and volume obstacle representation)기법을 사용함으로써 유한체적법의 접근방법으로 해석된다.
- 본 연구에서는 상용 CFD모형인 FLOW-3D를 H하수처리장의 이층침전지 설계에 적용하였으며 유공율에따른 상.하층 침전지의 유량 분배효과를 분석하였다.
- 난류모형은 RNG k-난류모델을 사용하였다 (Yakhot, 1992). 지배방정식은 유한차분법을 이용하여 이산화되며, 격자계의 구성시 격자망과 지형은독립적으로 입력되며 특히, FAVOR (fractional area and volume obstacle representation)기법을 사용함으로써 유한체적법의 접근방법으로 해석된다.
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