Purpose. Nowadays the mathematical models of the secondary settlers are intensively developed. As a rule the engineers use the 0-D models or 1-D models to design settlers. But these models do not take into account the hydrodynamics process inside the settler and its geometrical form. That is why the CFD-models based on Navier - Stokes equations are not widely used in practice now. The use of CFD-models based on Navier - Stokes equations needs to incorporate very refine grid. It is very actually now to develop the CFD-models which permit to take into account the geometrical form of the settler, the most important physical processes and needs small computer time for calculation. That is why the development of the 2-D numerical model for the investigation of the waste waters transfer in the vertical settlers which permits to take into account the geometrical form and the constructive features of the settler is essential. Methodology. The finite - difference schemes are applied. Findings. The new 2-D-CFD-model was developed, which permits to perform the CFD investigation of the vertical settler. This model takes into account the geometrical form of the settler, the central pipe inside it and others peculiarities. The method of «porosity technique» is used to create the geometrical form of the settler in the numerical model. This technique permits to build any geometrical form of the settler for CFD investigation. Originality. Making of CFD-model which permits on the one hand to take into account the geometrical form of the settler, basic physical processes of mass transfer in construction and on the other hand requiring the low time cost in order to obtain results. Practical value. CFD-model is designed and code which is constructed on its basis allows at low cost of computer time and about the same as in the calculation of the 1-D model to solve complex multiparameter problems that arise during the design of vertical settlers with their shape and design features.

Цель. В настоящее время в мире активно развивается научное направление по созданию теоретических методов расчета канализационных отстойников. На практике инженеры используют, как правило, балансовые модели и одномерные кинематические модели. Данные модели не учитывают гидродинамику потока внутри отстойника и его сложную геометрическую форму. Это является существенным препятствием на пути широкого применения уравнений Навье-Стокса в повседневной практике проектирования. Применение CFD-моделей, основанных на решении уравнений Навье-Стокса требует применения очень мелкой сетки, что приводит к существенным затратам компьютерного времени на получение прогнозных данных. С этой целью необходимым является создание эффективной CFD-модели для исследования процесса очистки сточных вод в вертикальных отстойниках с учетом их геометрической формы и конструктивных особенностей. Методика. Применяются разностные схемы расщепления, реализуемые методом бегущего счета. Результаты. Разработана 2-D-CFD модель, позволяющая в течение нескольких секунд выполнить расчет вертикального отстойника с учетом его геометрической формы, наличия центральной трубы, ее параметров, наличия рассекателя перед выходом из трубы. Применение в построенной модели метода маркирования расчетной области дает возможность выполнять прямое численное моделирование гидродинамики течения и массопереноса в отстойниках без ограничения на их форму. Научная новизна. Создание CFD-моделей, позволяющих, с одной стороны учесть геометрическую форму отстойника, основные физические процессы массопереноса в сооружении, а с другой стороны – требующих небольших затрат времени на получение результатов. Практическая значимость. Разработанная CFD-модель и построенный на ее основе код позволяют, при малых затратах компьютерного времени – примерно таких же, как и при расчете одномерной модели, решать сложные многопараметрические задачи, возникающие на этапе проектирования вертикальных отстойников с учетом их формы и конструктивных особенностей.

Мета. В теперішній час в світі активно розвивається науковий напрямок по створенню теоретичних методів розрахунку каналізаційних відстійників. На практиці інженери використовують, як правило, балансові моделі та одномірні кінематичні моделі. Дані моделі не враховують гідродинаміку потоку усередині відстійника і його складну геометричну форму. Це є суттєвою перешкодою на шляху широкого застосування рівнянь Нав'є-Стокса в повсякденній практиці проектування. Застосування CFD-моделей, заснованих на вирішенні рівнянь Нав'є-Стокса вимагає застосування дуже дрібної сітки, що призводить до істотних витрат комп'ютерного часу на отримання прогнозних даних. Потрібне створення ефективної CFD-моделі для дослідження процесу очищення стічних вод у вертикальних відстійниках з урахуванням їх геометричної форми і конструктивних особливостей. Методика. Застосовуються різницеві схеми розщеплення, що реалізуються методом «бегущего счета». Результати. Розроблена 2-D-CFD-модель, що дозволяє протягом декількох секунд виконати розрахунок вертикального відстійника з урахуванням його геометричної форми, наявності центральної труби, її параметрів, наявності розсікача перед виходом з труби. Застосування в побудованій моделі методу маркування розрахункової області дає можливість виконувати пряме чисельне моделювання гідродинаміки течії і масопереносу у відстійниках без обмеження на їх форму. Наукова новизна. Створення CFD-моделей, що дозволяють, з одного боку врахувати геометричну форму відстійника, основні фізичні процеси масопереносу в споруді, а з іншого боку – вимагають невеликих затрат часу на отримання результатів. Практична значимість. Розроблена CFD-модель та побудований на її основі код дозволяють, при малих витратах комп’ютерного часу – приблизно таких же, як і при розрахунку одномірної моделі, вирішувати складні багатопараметричні завдання, що виникають на етапі проектування вертикальних відстійників з урахуванням їх форми і конструктивних особливостей.