本发明涉及给水和污水处理领域，特别是涉及一种行车式吸泥机吸嘴优化方法。
背景技术：
1、行车式吸泥机是广泛应用于平流式沉淀池排泥的主要设备，行车式吸泥机技术仍然较传统、结构单一，其结构设计要依靠经验，导致行车式吸泥机实际运行过程中故障频发。一旦行车式吸泥机故障，则整个(污)水处理工艺处于不正常运行状态，甚至导致处理厂停运。不仅需要花费大量人力物力去解决，而且还影响处理厂的稳定运行，降低处理厂的运行效率，增加运行成本。
2、cn203777727u提供一种防堵塞的行车式吸泥机包括横跨于沉淀池上的移动桥架，设于移动桥架底部的集泥板，设于集泥板上的带吸孔的水平吸泥管，与水平吸泥管相连的竖直吸泥管，与竖直吸泥管相连的虹吸管，虹吸管一端与吸泥泵相连，另一端通过控制阀与排泥管相连，排泥管外端置于沉淀池外部的排泥槽中，其特征在于虹吸管与冲洗管一端相连，冲洗管另一端与水泵相连接。可方便地抽取沉淀池中的水反冲吸泥管中的淤泥至沉淀池中，从根本上解决了吸泥管堵塞的问题，不会造成水资源的浪费，不外排，不产生污染。本实用新型结构简单，效果明显，在不增加成本的情况下取得了较好的防堵塞效果；然而，该发明实际上对于常规的行车式吸泥机进行了较多改进，使吸泥管结构彼此链接，缺乏独立性，会给后续维护及维修带来困难。
3、cn216798837u提供了一种污水处理的行车式刮行车式吸泥机，包括污泥池，所述污泥池的上侧设有工作桥，所述工作桥的两侧固定设有护栏，所述工作桥上设有刮吸泥设备，所述刮吸泥设备包括刮泥组件和吸泥组件，所述刮泥组件设置在工作桥上且与污泥池的底部滑动配合，所述吸泥组件设置在刮泥组件上。该实用新型通过刮吸泥设备可将污泥池底部的污泥刮除堆积，再将其吸取，在吸取的过程中通过辅助设备对底部的污泥打散，便于对污泥进行吸取不会出现堵塞的现象；该实用新型对于行车式吸泥机的刮板进行了进一步的改进，然而刮泥结构本身会带来一定的运行阻力，在沉淀池底部污泥未及时排出的情况下，行车式吸泥机运行时易导致过大的刮泥机的负荷，导致电机运行压力或过热跳闸。
4、其中，行车式吸泥机吸嘴的设计不合理也是造成故障的主要原因，一方面会造成一端出清水，另一端池底积泥未排尽，从而加重堵塞问题；另一方面造成行车在运行时两端轮压不均，形成脱轨。
5、随着计算机大型信息化基础设备日臻完善，数值模拟技术的优势逐渐凸显。多相流数学模型，侧重于研究在流体与拟流体的耦合下液相的迁移轨迹，可以准确反映沉淀池中速度场和浓度场的变化情况，有效地解决行车式吸泥机因吸嘴结构设计不合理导致的吸泥不均匀和底泥未排尽带来的刮泥板运行阻力等问题；同时可以与现有技术结合使用，可以结合更为先进的设备提高吸泥效率。
6、因此，如何提供一种行车式吸泥机吸嘴优化方法，是处理厂确保高效稳定所需要解决的重要技术问题之一。
技术实现思路
1、本发明针对现有技术存在的行车式吸泥机因吸嘴结构设计不合理导致的吸泥不均匀和底泥未排尽导致的运行阻力大的技术问题，提供了一种行车式吸泥机吸嘴优化方法，以更为均匀的吸取底部污泥，使底部污泥充分排净，提高吸泥效率。
2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
3、一种行车式吸泥机吸嘴优化方法，特征在于，包括以下步骤：
4、s1、获取平流式沉淀池、污泥相及行车式吸泥机的相关基本参数；
5、s2、基于步骤s1中所述的相关基本参数构建多相流数学模型；
6、s3、基于步骤s2构建的多相流数学模型，设置不同的吸嘴相关参数进行模拟，根据模拟结果的优劣对行车式吸泥机吸嘴进行优化。
7、优选地，步骤s1中所述的平流式沉淀池的相关基本参数选自平流式沉淀池长度、平流式沉淀池宽度、平流式沉淀池高度和平流式沉淀池水深度中的一种或几种。
8、优选地，步骤s1中所述的污泥相的相关基本参数选自污泥密度和污泥中颗粒尺寸中的一种或两种。
9、优选地，步骤s1中所述的行车式吸泥机的相关基本参数选自吸泥管内水流速度和吸泥管管壁厚度中的一种或两种。
10、进一步优选地，所述吸泥管内水流速度根据平流式沉淀池的进水流量、排泥周期和排泥历史得出。
11、优选地，步骤s2中所述多相流数学模型的构建方法，包括以下步骤：
12、s21、构建非定常控制方程；
13、s22：模拟计算域为行车式吸泥机的单个吸泥通道，建立所述吸泥通道的几何模型；
14、s23：根据平流式沉淀池和行车式吸泥机的结构特征，设置边界条件；
15、s24：确定初始条件、离散格式和时间步长。
16、优选地，步骤s21中所述非定常控制方程的构建采用的模型为：高精度rng k-e湍流模型及多相流mixture模型。
17、优选地，步骤s21中所述构建非定常控制方程的依据为：步骤s1中所述的污泥相的相关基本参数。
18、优选地，步骤s22中所述行车式吸泥机的几何模型的建立的依据为：步骤s1中所述的平流沉淀池和行车式吸泥机的相关基本参数。
19、进一步优选地，所述行车式吸泥机的几何模型的建立还包括确定所述多相流数学模型的网格类型和网格尺寸的步骤。
20、最优选地，所述多相流数学模型的网格类型和网格尺寸的依据为：技术精度及计算资源消耗。
21、优选地，步骤s23中所述平流式沉淀池的结构特征为：步骤s1中所述的平流式沉淀池的相关基本参数。
22、进一步优选地，所述平流式沉淀池的相关基本参数为平流式沉淀池长度、平流式沉淀池宽度、平流式沉淀池高度和平流式沉淀池水深度。
23、优选地，步骤s23中所述行车式吸泥机的结构特征为：污泥通过吸嘴向沉淀池外排放，吸管内部存在负压；
24、优选地，步骤s23中所述边界条件包括出口边界、固壁边界和对称边界。
25、优选地，步骤s24中所述确定初始条件、离散格式和时间补偿的依据为：步骤s1中所述的行车式吸泥机的相关基本参数。
26、进一步优选地，所述的行车式吸泥机的相关基本参数包括吸泥管内水流速度。
27、优选地，步骤s3中所述优化的方法，包括以下步骤：
28、s31、基于步骤s2构建的多相流数学模型，在不同池底所积存的不同污泥浓度及污泥厚度的条件下，改变吸嘴的结构参数进行模拟，根据模拟结果的优劣，实现对行车式吸泥机吸嘴的结构进行模拟优化；
29、s32、基于步骤s2构建的多相流数学模型，改变吸嘴离池底的距离以及侧面宽度进行模拟，根据模拟结果的优劣，实现行车式吸泥机吸嘴位置参数的优化。
30、优选地，步骤s31及步骤s32中所述模拟结果的获取方式均包括以下步骤：
31、计算模拟过程的速度场和浓度场；绘制模拟效果图，通过可视化模拟效果，判断模拟结果的优劣，进而选用合适的参数，实现行车式吸泥机吸嘴优化。
32、相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
33、本发明基于平流式沉淀池、污泥相及行车式吸泥机的相关基本参数构建多相流数学模型，利用模型实现对行车式吸泥机吸嘴进行优化。本发明利用数值模拟技术，准确反映平流式沉淀池中速度场和浓度场的变化情况，有效地解决行车式吸泥机因吸嘴结构设计不合理导致的吸泥不均匀和底泥未排尽等问题，为处理厂的高效稳定运行提供技术支撑，可以对已有设备进行优化。
1.一种行车式吸泥机吸嘴优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的行车式吸泥机吸嘴优化方法，其特征在于，步骤s1中所述的平流式沉淀池的相关基本参数选自平流式沉淀池长度、平流式沉淀池宽度、平流式沉淀池高度和平流式沉淀池水深度中的一种或几种；步骤s1中所述的污泥相的相关基本参数选自污泥密度和污泥中颗粒尺寸中的一种或两种。
3.根据权利要求1所述的行车式吸泥机吸嘴优化方法，其特征在于，步骤s1中所述的行车式吸泥机的相关基本参数选自吸泥管内水流速度和吸泥管管壁厚度中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的行车式吸泥机吸嘴优化方法，其特征在于，步骤s2中所述多相流数学模型的构建方法，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的行车式吸泥机吸嘴优化方法，其特征在于，步骤s21中所述非定常控制方程的构建采用的模型为：高精度rng k-e湍流模型及多相流mixture模型；步骤s21中所述构建非定常控制方程的依据为：步骤s1中所述的污泥相的相关基本参数。
6.根据权利要求4所述的行车式吸泥机吸嘴优化方法，其特征在于，步骤s22中所述行车式吸泥机的几何模型的建立的依据为：步骤s1中所述的平流沉淀池和行车式吸泥机的相关基本参数。
7.根据权利要求6所述的行车式吸泥机吸嘴优化方法，其特征在于，所述行车式吸泥机的几何模型的建立还包括确定所述多相流数学模型的网格类型和网格尺寸的步骤；所述多相流数学模型的网格类型和网格尺寸的依据为：技术精度及计算资源消耗。
8.根据权利要求4所述的行车式吸泥机吸嘴优化方法，其特征在于，步骤s23中所述平流式沉淀池的结构特征为：步骤s1中所述的平流式沉淀池的相关基本参数；步骤s23中所述行车式吸泥机的结构特征为：污泥通过吸嘴向沉淀池外排放，吸管内部存在负压；步骤s23中所述边界条件包括出口边界、固壁边界和对称边界；步骤s24中所述确定初始条件、离散格式和时间补偿的依据为：步骤s1中所述的行车式吸泥机的相关基本参数。
9.根据权利要求1所述的行车式吸泥机吸嘴优化方法，其特征在于，步骤s3中所述优化的方法，包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的行车式吸泥机吸嘴优化方法，其特征在于，步骤s31及步骤s32中所述模拟结果的获取方式均包括以下步骤：
