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304絮凝池折弯板 |
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同时，大尺度的涡旋从主流吸取动能，在运动过程中传递给较小尺度的涡旋，这样逐级传递，一直到微尺度的涡旋。在较大尺度的涡运动中，流体粘性几乎不起作用，可忽略不计，因而在动能传递中几乎没有能耗;而在微尺度的涡旋运动中，流体粘性将起主要作用，传送到这些低级涡旋的能量就会通过粘性作用转化为热能。水流中同时存在无数大大小小的涡旋，产生一系列的脉动频率，具有连续的频谱。
加强絮凝控制设备研制及絮凝效果评价参数的制定。开发研制新型可定量、实时测定絮凝过程水流动力学参数和矾花多形态参数(如大小、密实度、沉降速率等)，并参与水厂运行控制的设备仪器；利用所开发的新型设备仪器，评估判断特性水体絮凝效果，研究制定新型实用的微观与宏观相结合的絮凝效果综合评估参数。
为使水流中的颗粒相互碰撞，就使其与水流产生相对运动。水中的颗粒与水流产生相对运动好的办法是改变水流的速度。改变速度的方法有两种：①改变水流速度时造成的惯性效应来进行凝聚；②改变水流方向。在湍流中充满着大大小小的涡旋。其中大涡旋能够使流体进一步的掺混，使颗粒均匀扩散于流体中；同时创造大量的小漩涡，并将能量输出给小涡旋。而小涡旋的作用是促进颗粒的碰撞，提高絮凝效率。微涡旋理论认为：水中微涡旋尺度与矾花颗粒尺度相近时混凝反应充分。而小涡旋的动力学致因是惯性效应，特别是湍流涡旋的离心惯性效应，由此可见湍流中微小涡旋的离心惯性效应是絮凝的重要动力学致因。
传统往复式絮凝池在矩形渠道拐弯处速度方向改变为180°直接转变，而圆弧形渠道拐弯处的速度方向则是逐渐变化，变化比矩形拐弯渠道平缓的多。而其圆弧形拐弯渠道能够产生惯性离心力，进而产生各种微涡旋，根据王绍文教授提出的“惯性效应是絮凝的动力学致因”可知，圆弧形渠道能够提高絮凝效率，即絮凝效率较高
通过混凝动力学的研究，得到了混凝动力学中速度梯度与时间的关系G=G（0）/1+Kt；并通过拟合得到往复式絮凝池速度梯度的变化规律近似符合混凝动力学对速度梯度变化的要求；同时参考了往复式絮凝池的新研究成果—将往复式絮凝池转弯处的矩形渠道变成圆弧形状，设计出一种的往复式絮凝池。通过数学模拟发现：优化后的往复式絮凝池拐弯处的圆弧形渠道能够消除传统往复式絮凝池转弯处的死水区，而且圆弧形渠道处的水流速度比矩形渠道处的分布均匀，有利于节约能耗。
池的圆弧形转弯渠道改变了矩形渠道转弯处180°速度方向变化带来的能耗，降低了能耗；同时圆弧形渠道处的水流方向是逐渐变化的，从而产生惯性离心力，进而产生大量微涡旋，提高了絮凝效率 。
