好的絮凝效果不僅需要大量的顆粒碰撞，還需要控制顆粒進行合理有效的碰撞，使顆粒聚集起來。速度梯度是絮凝過程中常用的控制動力學因素。根據(jù)絮凝動力學理論得知，絮凝過程中的速度梯度值是逐漸減小的；而且開始時刻的速度梯度值要求能與混合階段銜接上，所以一般要求較大。這時的絮凝也要求接觸和碰撞，但是由微渦旋理論可知要求的水力半徑要適合于自身的直徑，才能發(fā)生有效碰撞。理論上，攪拌強度越大，速度梯度越大，相互接觸碰撞的機會越多。但攪拌強度大（G值大），水流的剪切力就大，松散的絮體受到水流剪切會二次斷開成為小絮體。因此要求攪拌的強度（也就是速度梯度）隨著絮凝的進行而逐漸變小。整個混凝的過程中，G值是遞減的。但是速度梯度遞減規(guī)律，國內(nèi)外的還沒有定論。
傳統(tǒng)往復式絮凝池在矩形渠道拐彎處速度方向改變?yōu)?80°直接轉(zhuǎn)變，而圓弧形渠道拐彎處的速度方向則是逐漸變化，變化比矩形拐彎渠道平緩的多。而其圓弧形拐彎渠道能夠產(chǎn)生慣性離心力，進而產(chǎn)生各種微渦旋，根據(jù)王紹文教授提出的“慣性效應是絮凝的動力學致因”可知，圓弧形渠道能夠提高絮凝效率，即絮凝效率較高
通過混凝動力學的研究，得到了混凝動力學中速度梯度與時間的關(guān)系G=G（0）/1+Kt；并通過擬合得到往復式絮凝池速度梯度的變化規(guī)律近似符合混凝動力學對速度梯度變化的要求；同時參考了往復式絮凝池的新研究成果—將往復式絮凝池轉(zhuǎn)彎處的矩形渠道變成圓弧形狀，設計出一種的往復式絮凝池。通過數(shù)學模擬發(fā)現(xiàn)：優(yōu)化后的往復式絮凝池拐彎處的圓弧形渠道能夠消除傳統(tǒng)往復式絮凝池轉(zhuǎn)彎處的死水區(qū)，而且圓弧形渠道處的水流速度比矩形渠道處的分布均勻，有利于節(jié)約能耗。
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