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化為熱能。水流中同時存在無數大大小小的渦旋，產生一系列的脈動頻率，具有連續(xù)的頻譜。
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，對因池體自身結構缺陷等因素造成的混凝動力不足、水力條件不當等問題往往不夠重視。
折板絮凝池的設計主要控制參數是水流速度、水頭損失和絮凝時間，但建成后往往發(fā)現(xiàn)實際運行參數與設計值相差甚遠。以水頭損失的計算為例，設計手冊中，其計算采用的是明渠漸擴和漸縮公式，有人通過研究發(fā)現(xiàn)，豎流折板絮凝池水頭損失實測值與設計計算值相差較大，實測值明顯小于設計計算值。
加強絮凝動力學，特別是水流狀態(tài)對絮凝沉淀效果的影響方面的深入研究。運用PIV技術研究折板絮凝池內部流場將是一個較好的實驗測試方法。該技術突破了空間單點測量技術的局限性，可在同一時刻記錄下整個測量平面的有關信息，從而可以獲得流動的瞬時平面速度場、脈動速度場、渦量場和雷諾應力分布等，因此非常適于研究渦流、湍流等復雜的流動結構。河海大學已運用PIV進行了往復隔板絮凝池內部流場的研究，海軍工程大學進行了靜態(tài)混合器的PIV實驗研究。另外可利用近年不斷出現(xiàn)的CFD(Com-putational Fluid Dynamics)商業(yè)軟件，如FLUENT,ANSYS,CFX等模擬分析流場流動，特別是FLUENT軟件推出的多種優(yōu)化的物理模型如定常和非定常流動、層流、紊流、不可壓縮和可壓縮流動、傳熱、化學反應等等，可達到縮短設計過程，減少實驗室測定試驗的數目，減少產品開發(fā)成本的目的。
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，國內外的還沒有定論。
矩形往復式絮凝池中普遍存在死水區(qū)，死水區(qū)的存在，不僅容易形成沉積物的堆積，而且嚴重阻礙了水流的運動。特別是在絮凝后期，水流速度逐漸減小時，死水區(qū)對水流有越來越大的的負面影響。而圓弧形渠道，幾乎不存在死水區(qū)，可以有效的消除死水區(qū)帶來的負面影響。且圓弧區(qū)的水流速度也比矩形渠道的分布均勻，有利于節(jié)約能耗。
在往復式折板后面能夠形成渦旋，伴隨著顆粒粒徑在增加，渦旋的尺度由小變大，符合絮凝動力學規(guī)律；通過比較得出，圓弧形渠道絮凝池的湍流強度變化緩慢，分布更加均勻合理，不僅能夠滿足絮凝前期較大湍流強度的需要，也能滿足絮凝后期顆粒碰撞的湍流強度，證明圓弧轉彎渠道形比矩形轉彎渠道有更好的絮凝效果。
圓弧形渠道能夠減小渠道轉彎處的速度，減少能耗。而且，圓弧形渠道能夠產生很多復雜的渦旋結構，提高絮凝效率。通過兩個方案中轉彎處X 方向速度的對比證明，圓弧形拐彎往復式絮凝器的速度梯度變化規(guī)律更加合理，混凝效果更好。
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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