Internal hydraulics of baffled disinfection contact tanks using computational fluid dynamics
Notice bibliographique
Résumé
The present study focuses on understanding the internal hydraulics of baffled disinfection contact tanks for small drinking water systems using computational fluid dynamics (CFD). The emphasis of this study is to improve the hydraulic efficiency of disinfection contact tanks. In particular, the answer to the following key question was sought: for a given footprint of a contact tank, how does the hydraulic efficiency of the tank depend on the number and geometry of internal baffles? In an effort to address this question, high resolution two-dimensional (planar) simulations were performed to quantify the efficiency of a laboratory scale tank as a function of the number of baffles. Simulation results of the velocity field highlight dead (stagnant) zones in the tank that occur due to flow separation around the baffles. Simulated longitudinal velocity profiles show good agreement with previous experimental results. Analysis of residence time distribution (RTD) curves obtained for different number of baffles for a given footprint of a tank indicate that there may be an optimum number of baffles for which near plug flow conditions is maximized. This study highlights the increasing role and value of CFD in improving hydraulic design characteristics of water engineering structures. As a precursor to the CFD study, a focused literature review of disinfection systems was done to highlight the basic technologies and related applications. The review presented in this thesis summarizes details of small water treatment plants, disinfection and CT (where C is the concentration of disinfectant at the outlet of the disinfection system, and T is the time taken for the fluid to leave the system.) method, traditional tracer studies, tank design, and the development of numerical simulations. Following the review, the CFD model used for this investigation was validated using results from a previous case study of a large-scale water treatment plant in Canada. This initial CFD study is also used to highlight the uses and abuses of CFD in flow modeling and emphasize the importance of having adequate validation studies to complement the CFD work.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».