絮凝的數(shù)學描述一般分為兩個立的過程：遷移和粘附。遷移過程產(chǎn)生顆粒的碰撞。遷移是由水中顆粒的速度差異引起。在折板絮凝池中，速度差異認為是以下3種因素造成：(1)顆粒的布朗運動(異向絮凝中起主要作用；(2)紊流渦旋(同向絮凝)；(3)顆粒間沉降速度的差異(差速絮凝)。粘附作用取決于和顆粒物本身表面性質(zhì)有關(guān)的瞬時作用力。
同時，大尺度的渦旋從主流吸取動能，在運動過程中傳遞給較小尺度的渦旋，這樣逐級傳遞，一直到微尺度的渦旋。在較大尺度的渦運動中，流體粘性幾乎不起作用，可忽略不計，因而在動能傳遞中幾乎沒有能耗;而在微尺度的渦旋運動中，流體粘性將起主要作用，傳送到這些低級渦旋的能量就會通過粘性作用轉(zhuǎn)化為熱能。水流中同時存在無數(shù)大大小小的渦旋，產(chǎn)生一系列的脈動頻率，具有連續(xù)的頻譜。
眾多的水處理工作者均認為：只有具有與顆粒尺寸相同數(shù)量級的渦旋才對碰撞有效，其它的不起作用。由于實際的絮體顆粒尺寸變化幅度是1-1000um，因此，有很大一段的渦旋起作用，不能嚴格劃分大小渦旋的界限。紊動的擴散作用主要取決于大尺度的紊動。大渦旋的尺度可以認為與折板單元的尺度數(shù)量級相同。折板單元連續(xù)的縮放，使水流形成大量不同尺度的渦旋，促進了水流內(nèi)部絮體顆粒間的相對運動，增加了碰撞機會，所以相對于隔板絮凝池，絮凝效果大大提高。
以來，全國大部分地表水源受污染，水體中藻類等有機物含量明顯增多，常規(guī)混凝處理效果并不理想。絮凝強化時，對因池體自身結(jié)構(gòu)缺陷等因素造成的混凝動力不足、水力條件不當?shù)葐栴}往往不夠重視。
加強絮凝控制設(shè)備研制及絮凝效果評價參數(shù)的制定。開發(fā)研制新型可定量、實時測定絮凝過程水流動力學參數(shù)和礬花多形態(tài)參數(shù)(如大小、密實度、沉降速率等)，并參與水廠運行控制的設(shè)備儀器；利用所開發(fā)的新型設(shè)備儀器，評估判斷特性水體絮凝效果，研究制定新型實用的微觀與宏觀相結(jié)合的絮凝效果綜合評估參數(shù)。
合理地選定和優(yōu)化混凝工藝，不僅會提高出水水質(zhì)，還能達到節(jié)能、節(jié)藥及降低運行費用的目的。往復式隔板絮凝池是依靠水流在廊道間的往返流動，使顆粒碰撞聚集。實際運行資料表明，有些絮凝池在運行過程中絮凝效果不佳，致使后續(xù)工藝的出水水質(zhì)遠低于設(shè)計水平。國內(nèi)外常用的方法是將CFD 模型應(yīng)用到絮凝過程中，并已經(jīng)證明CFD對絮凝模擬的實用有效性。通過絮凝動力學的研究，得到了絮凝中重要參數(shù)速度梯度值（G值）隨時間的變化規(guī)律，并將CFD模型應(yīng)用到往復式隔板絮凝池的設(shè)計過程中，通過流體力學軟件FLUENT的數(shù)值模擬，得到了往復式隔板絮凝池內(nèi)部水流的狀態(tài)和內(nèi)部的流場，并對模擬結(jié)果進行了深入的分析，定性分析水流狀態(tài)對絮凝處理效果的影響。
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(yīng)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(shè)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。
池的圓弧形轉(zhuǎn)彎渠道改變了矩形渠道轉(zhuǎn)彎處180°速度方向變化帶來的能耗，降低了能耗；同時圓弧形渠道處的水流方向是逐漸變化的，從而產(chǎn)生慣性離心力，進而產(chǎn)生大量微渦旋，提高了絮凝效率 。
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