水中絮凝體分形成長動態(tài)仿真技術(shù)研究.pdf

1、絮凝是給水處理工藝的重要組成部分。絮凝工藝中形成絮體的粒度分布,結(jié)構(gòu)以及強(qiáng)度對絮凝的最終效果以及后續(xù)工藝的運行及成本等有著直接的影響。觀測評價絮體在絮凝過程中的變化,分析不同控制參數(shù)對絮凝效果的影響,是市政工程中需要研究的重要課題。絮凝工藝的影響因素眾多,由于試驗和檢測手段的制約,使人們對絮凝機(jī)理的研究仍不是非常明確。
　　為了實現(xiàn)對絮體的成長過程的描述,人們提出了多種絮體成長模型。本文通過比較不同模型的特點,選取了有限擴(kuò)散單體凝

2、聚模型(DLA)和有限擴(kuò)散集團(tuán)凝聚模型(DLCA),分別在Matlab平臺上進(jìn)行了三維空間內(nèi)虛擬絮體生長過程的仿真。在仿真過程中,首先建立了虛擬絮體的評價方法,分別對模型中絮體的形態(tài)指標(biāo)做出了評價,包括絮體的回轉(zhuǎn)半徑,分形維數(shù),孔隙率等。固定仿真的邊界條件,研究以上兩種模型中絮體成長過程中絮體形態(tài)發(fā)生的變化規(guī)律。最后將模型中的控制參數(shù)與實際絮凝工藝的影響因素聯(lián)系起來,通過改變模型中的控制參數(shù),來分析實際絮凝工藝中不同影響因素對絮凝效果的

3、影響。在三維DLA模型中,改變的控制變量包括釋放的粒子數(shù),初始釋放半徑,粒子碰撞后發(fā)生粘附的幾率。在三維DLCA模型中,改變的控制變量包括初始顆粒的分布,初始顆粒的數(shù)量,系統(tǒng)中顆?；驁F(tuán)簇的運動方式。
　　對三維DLA模型和三維DLCA模型中絮體成長過程進(jìn)行對比,分析了二者的不同點,得出了三維DLCA模型要優(yōu)于三維DLA模型的結(jié)論。將三維DLCA模型中得到的三維絮體圖像進(jìn)行了不同角度的二維投影,通過分析驗證了實際絮凝過程中二維影像檢