潜水搅拌机是污水处理过程中必不可少的搅拌机械，又称污水处理搅拌机.通常潜水搅拌机潜入水底，平行池底安装在水池侧壁上，其通过叶轮的旋转运动，进而对流体产生推力并形成运动，使污水处理搅拌池内混合液保持一定流速实现混合搅拌与推进.目前，在工程上潜水搅拌机在工作过程中常常会发生振动，发出噪声，严重时会发生叶片断裂、机轴断裂等事故.引起叶轮振动的原因有多种，而叶轮内压力脉动是引起振动的重要因素之一.
通过查阅国内外资料可知，目前国内外对潜水搅拌机研究集中在叶轮设计、速度流场CFD分析、速度流场试验以及PIV拍摄等方面的研究[o -o，对潜水搅拌机内部压力脉动特性的研究极少，文中利用CFD软件，对潜水搅拌机及其搅拌的水池进行研究，在分析叶轮区域及水池内流体流场特性基础上，研究潜水搅拌机内部压力脉动特性。
1研究对象
据轴流泵与螺旋桨的设计方法，结合潜水搅拌机的实际工作情况，设计两叶片潜水搅拌机模型如
图1所示.叶轮直径D = 200 mm，轮毅斌1= 70 mm.水池的大小为长x宽x高=4 000 mm x 2 000 mm x1 500 mm，潜水搅拌机平行池底安装，距池底600mm，距窄边800 mm.
2. 1水体建模与网格划分
利用Pro / E软件的扫描混合、曲面的过渡连接、光顺处理等操作，完成对潜水搅拌机的三维造型C4 -5]为简化计算，采用水为潜水搅拌机搅拌介质.划分网格时，将叶轮内水体设为圆柱形水体(去除叶片及轮毅部分).利用ICEM大型软件对水体进行四面体非结构化网格划分，在搅拌叶片附近进行局部加密.划分网格后，叶轮内水体网格节点数约为1.03 x1护，水池内其他部分水体网格节点数约为2. 64 x 106.
2.2 Fluent边界条件及求解参数设置
由于污水处理水池表面为起伏不大的自由表面，采用刚盖假定进行模拟.假定其自由表面上法向速度为零以及各特征量的法向梯度为零，自由水面的位置不再随时间变化，从而得以进行网格划分和计算.
所有池壁、搅拌轴及搅拌叶片表面均采用无滑移壁面边界条件，池壁粗糙度为0. 50 mm，搅拌机叶片粗糙度设为0. 25 mm;搅拌叶片、搅拌轴设置相应的转速条件;内外子域的接触面设为Interface类型，
以保证计算过程中内外子域之间相互藕合C6 - s7。
通过快速傅里叶变化(FFT)点的压力脉动频域图，如图6所示，其中，f为压力脉动频率.从图中可以看出，叶轮进口不同监测点的压力脉动频率均以叶轮转频认= 23. 33 Hz)为主.其中，监测点P,。的脉动幅值最大，监测点P}。的脉动幅值最小.10个检测点压力脉动频域特征如图6所示，最大脉动幅值出现在2f,处，之后幅值由大到小分别出现在低于关，4f,和关处.由此可知，低于关，关，2f,以及4f,均为叶轮进口的主导频率.
图9为出口监测点压力脉动时域图，进口处各监测点的压力脉动具有相同的周期.叶轮出口外半径越大的监测点压力脉动越接近类正弦曲线变化，叶轮转1圈，压力脉动会出现2个等值的极大值和2个等值的极小值;而靠近轮毅的监测点尸3，上的压力脉动相对而言紊乱一些，但也会出现2组极大值和2组极小值，共出现4个波峰波谷，这与该点离轮毅较近，流体流动较为紊乱复杂有关.尸 31压力随着时间变化的梯度变化最小，幅值差为968 Pa，其他监测点压差幅值分别为1 699 } 1 325 } 1 728 } 1 336 1 336，1 843，1 016和1 010 Pa.
图10为出口监测点压力脉动频域图.从图中可以看出，叶轮出口不同监测点的压力脉动频率均以叶轮转频认= 23. 33 Hz)为主.其中，监测点P3。的压力脉动幅值最大，监测点尸3，的脉动幅值最小.9个点检测点压力脉动频域中最大脉动幅值出现在2f,处，之后的幅值由大到小依次出现在4f,}关，6f,和8f,处.由此可知关，2f, } 4f, } 6f, } 8f,均为叶轮进口的主导频率.其中，Paz } P3a } P39这3个监测点，低于关处的脉动幅值要大于4f,处的脉动幅值，相对于其他监测点而言也比较大，成为主导频率之一。
QJB型潜水搅拌机为混合搅拌和低速推流两大系列产品。
QJB型潜水搅拌机可分为混合搅拌和低速推流两大系列。
混合系列搅拌机适用于污水处理厂和工业流程中搅拌含有悬浮物的液体；
低速推流系列搅拌机适用于工业和城市污水处理厂曝气池，其产生低切向流的强力水流，可用于循环及硝化、脱氮和除磷阶段创建水流等。
二.潜水搅拌机的结构简介及性能特点
1.搅拌机的结构紧凑、体积小、重量轻。操作维护简单、安装方便快捷、使用寿命长。
2.潜水搅拌器的叶片具有自洁功能，可防杂物缠绕、堵塞。
3.与曝气系统配合使用可使能耗大幅度降低，充氧量明显提高，有效防止沉淀。
4.QJB搅拌机的电机绕组为F级绝缘，防护等级为IP68，选用一次润滑免维护进口轴承，具有油室泄漏检测和电机绕组过热保 护功能，使电机的工作更加安全可靠。
5.QJB搅拌机机械密封的摩擦付材质为耐腐蚀的碳化钨，所有紧固件均为不锈钢材质。
三.潜水搅拌机的用途及适用条件
混合搅拌系列潜水搅拌机适用于各种水处理工艺和工业流程需要保持固、液二相或固、液、气三相介质均匀混合反应的场所。
QJB搅拌机可在下列条件下正常连续运行：
1 最高介质温度不超过40°C
2 介质的PH值在5-9
3 介质密度不超过115KG/M^3
4 长期潜水运行，潜水深度一般不超过20米
四.潜水搅拌机的选型注意事项
潜水搅拌机的选型是一项比较复杂的工作，选型的正确与否直接影响设备的正常使用，作为选型的原则就是要让搅拌机在适合的容积里发挥充分的搅拌功能，一般可用流速来确定。根据污水处理厂不同的工艺要求，搅拌机合理流速应保证在0.15~0.3m/s之间,如果低于0.15m/s的流速则达不到推流搅拌效果,超过0.3m/s的流速则会影响工艺效果且造成浪费。所以在选型前首先确定QJB搅拌机运用的场所，如：污水池、污泥池、生化池；其次是介质的参数，如：悬浮物含量、粘度、温度、PH值；还有水池的形状、水深等。
潜水搅拌器所需的配套功率是按容积大小、搅拌液体的密度和搅拌深度而确定的，根据具体情况采用一台或多台搅拌机。
五.潜水搅拌机的安装系统
潜水搅拌机的专用安装系统可在无需排出池中污水的情况下，能快速安装和拆卸潜水搅拌机。
当池深H＜4米时建议采用安装系统Ⅰ。潜水搅拌机的潜水深度可以根据需要进行垂直方向的调节，而且在水平面内可绕导杆旋转的最大角度为±60°起吊系统底座、支撑架和下托架与池的有关联接面均采用膨胀螺栓固定，无需预留孔。
当池深H＞4米时建议采用安装系统Ⅱ，需在池底做一混凝土基础（或钢结构底座）。起吊系统底座、钢绳固定架和导向底座与池的有关联接面均采用膨胀螺栓固定，无需预留孔。安装系统Ⅱ用导向钢绳替代导杆，具有运输方便、现场安装简单等特点。该系统从根本上避免了由于运输引起导杆弯曲、变形有而影响正常使用的情况，并有效改善了池深过深情况下，由于导杆的安装误差而导致的无法正常起吊等现象。在有悬臂池顶（如图）的安装条件下更显得操作方便可靠。
客户定货时，请提供池深H及池型图，以便厂方加工时确定导杆或导向钢丝的尺寸。安装系统的材质采用不锈钢（或碳钢）制造。安装系统中除导杆或导向钢丝、起吊底座外，多台潜水搅拌机可共用一套起吊装置（用户有特殊要录除外）。
QJB搅拌机的专用安装系统可在无需排出池中污水情况下,能快速安装和拆卸潜水搅拌机;
潜水搅拌机的安装系统材质采用不锈钢和碳钢防腐供选择；
七．潜水搅拌机的参数性能
