CFD 모사 기법을 이용한 하수처리장 침사지 유입수로 유량 분배 균등성 제고 방안 도출에 관한 연구

Abstract

목적: 본 연구에서는 실제 하수처리에 적용되고 있는 침사지 분배 수로를 대상으로 각 4개의 침사지로 유입되는유량의 균등 정도를 실측하고, 전산유체역학(Computational Fluid Dynamics, CFD)을 이용하여 수리 구조물의 개선안을 제시하고자 하였다. 방법: 본 연구에서는 침사지 유입 분배수로 수리 구조물을 통해 분배되는 유량을 측정하기 위해 이동형 초음파 유량계를 사용하였으며, 이를 검증하고 개선안 도출을 위해 전산유체역학 기법을 이용하였다. 결과 및 토의: 비만관 유량계를 이용한 실측과 CFD 모사 결과로부터 본 연구의 대상이 된 침사지 분배 수로 (4개의 outlet) 통과 유량은 편중 현상이 심각한 것으로 나타났다. 양 끝단 outlet 1과 4의 분배수로 통과 유량은 중앙부에 설치된 outlet 2와 3 수로에 비해 20% 이상 차이가 나타나는 것으로 측정되었다. 결론: CFD 모사 결과로부터 수위, 유량 및 4개 분배수로 통과 유량의 백분율 데이터를 검토해 본 결과 case 4(양쪽 정류벽을 설치하는 안) 경우가 유량 균등 분배 효과가 가장 좋은 것으로 나타났다. 그런데 case 4와 case 6 의수위를 비교한 결과 case 4의 경우 양쪽 정류벽이 저항체로써 영향이 손실 수두가 급격히 증가할 거라고 예상할 수 있다.