DAF 시스템 내 공기-물-입자 분리공정에 대한 3상 Eulerian CFD 해석

Abstract

용존공기부상 시스템은 오염 물질에 미세 기포를 부착하여 수면 위로 뜨게 함으로써 오염 물질을 제거하는 수처리 공정이다. 본 연구의 목적은 용존공기부상 시스템의 분리 효율을 예측하기 위한 3차원(3D) 오일러 전산유체역학 모델의 적용 가능성을 확인하는 것이다. 본 해석에서 공기는 연속상으로 정의되고 물과 입자는 분산상으로 정의하였다. 운동량 방정식에 입자의 항력과 양력을 포함되었고, SST 난류 모델을 사용하였다. 컴퓨터시뮬레이션을 통해 내부 미세 기포 분포, 입자 속도의 변화를 분석하였고 시간이 흐름에 따른 재활용 파이프(출구)로의 입자 질량 흐름을 주어진 용존공기부상 구조와 조건에 대해 여러 모델 간에 비교하였다. 본 연구에서 적용된 전산유체역학 모델을 통해 용존공기부상 시스템 구조를 보완하고 최적의 작동 조건을 찾는 데 활용할 수 있음을 확인하였다.