混凝動(dòng)力方程的數(shù)值模擬.pdf

1、混凝動(dòng)力學(xué)方程主要描述了粒子運(yùn)動(dòng)、碰撞、凝聚的過程，對其進(jìn)行數(shù)學(xué)解析并預(yù)測混凝過程中絮凝體的粒徑分布特征，對于混凝控制及水質(zhì)凈化具有重要的理論意義。
　　 論文主要對引入分形理論下的混凝動(dòng)力方程進(jìn)行數(shù)值求解。在布朗運(yùn)動(dòng)中選取粒徑為2μm的同直徑粒子為初始粒子，剪切力場下選取直徑在3~18μm成正態(tài)分布規(guī)律的粒子進(jìn)行數(shù)值模擬，并應(yīng)用有限差分法的向前差分格式將混凝動(dòng)力學(xué)方程轉(zhuǎn)化為代數(shù)方程，借助Matlab分析軟件對混凝過程進(jìn)行計(jì)算機(jī)

2、仿真模擬與數(shù)值計(jì)算，掌握不同機(jī)理下絮凝體的尺寸分布特征以及分形維數(shù)對絮凝體的影響。
　　 研究結(jié)果表明，在剪切力場機(jī)理下的混凝過程所受到分形維數(shù)的影響明顯大于布朗運(yùn)動(dòng)下的，是由于布朗運(yùn)動(dòng)機(jī)理下的粒子尺寸比較小，大小勻稱，同時(shí)粒子比較密實(shí)，分形維數(shù)的范圍比較小，故此出現(xiàn)布朗運(yùn)動(dòng)混凝過程中不同的分形維數(shù)下的粒子尺寸分布變化很??；在剪切力場機(jī)理下的混凝過程中，隨著時(shí)間延長，分形維數(shù)越小，混凝速度越快，粒子尺寸范圍變寬；碰撞效率的增加可